玻璃工艺学题库.docx
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1、玻璃工艺学题库1、问答题(江南博哥)机械成型的供料方式有哪几种?解析:液流供料、真空吸料、滴料供料2、问答题将氧化物划分为玻璃生成体、网络外体和中间体化合物的依据是什么?解析:用单键强度来衡量不同氧化物生成玻璃的能力。3、名词解释E-CR玻璃解析:高耐蚀性玻璃,不含硼,不添加氟化物。其组成中加入的ZnO和TiO2提高了耐蚀性(长期耐酸性和短期耐碱性),并降低了log3对数粘度下的成形温度。其强度与E玻璃相当,弹性模量和耐热性优于E玻璃。4、名词解释正常色散解析:折射率随波长减小而增大,色散随随波长减小而加剧的现象称为正常色散。5、单选紫外区-可见区谱带半宽度是()以下。A.10nmB.20nm
2、C.50nmD.0.1m本题答案:A6、问答题用非惰性气体型阳离子取代惰性气体型阳离子,硅酸盐玻璃的粘度将如何变化?解析:用非惰性气体型阳离子取代惰性气体型阳离子可以降低玻璃的粘度。因为非惰性气体型阳离子的极化力大于惰性气体型阳离子。7、问答题条纹和节瘤的检验方法有哪?解析:侵蚀法直线观察法激光干涉法绕射法离子浮尘法8、名词解释疖瘤解析:疖瘤大多是在高温时形成的液态球滴或球团。由于这部分玻璃的粘度、表面张力比基体玻璃大,因而易收缩呈圆形或椭圆形。疖瘤也可看成是条纹的前身,由于扩散不充分而造成。9、单选露点仪测量管的高度为测量表面直径为()。A.10mmB.20mmC.50mmD.100mm本题
3、答案:C10、问答题结石有哪几类分类方法?以及各种结石的特点有哪些?解析:配合料结合,结石中的石英颗粒通常呈白色克里来了且呈圆形,由于玻璃熔体的作用,在石英颗粒的周围有一层汗二氧化硅较高的无色圈,有时颗粒已经消失完全,只剩下这种玻璃圈,当颗粒还存在时,由于温度的作用,石英颗粒的周围还会产生它的变体-羽状、骨架状或树枝状磷石英的聚合体。耐火材料结石:窑碹和胸墙长时间出在高温下,同时受到碱气体和碱飞料以及其它挥发物的作用,在耐火材料形成一层釉层,由于它的流动度和表面张力的作用,逐渐形成液滴,在重力作用下慢地往下流,这种结石即为窑碹结石,这种结石呈泪滴状。析晶结石:析晶结石的尺寸长在百分之一毫米到几
4、毫米之间,形状和色泽都是多种多样的,但是具有一定的几何形状为其特征,析晶结石有单独分布的,但大多数是聚集成脉状、斑点、球体、条带等。硫酸盐夹杂物:在玻璃成型时,这种硫酸盐浮渣还是液态,冷却后熔融的硫酸盐硬化而形成结晶的小滴析出,通常也称为“盐泡”,它具有典型的裂纹结构。黑色夹杂物“黑斑子”与污染物:这种“黑色结石”大多是深绿色的氧化铬晶体。11、问答题玻璃的高温导电和低温导电有何区别?解析:玻璃的电导率电导率随温度的升高而增大。在Tg温度以下,由于玻璃的结构式相对稳定的,因此电导率与温度呈直线关系。当玻璃的温度高于Tg时,玻璃结构中的质点发生了重排,离子的电导活化能不在保持常数,关系曲线由直线
5、转化成曲线。12、单选玻璃的可见光透射比检测,覆盖可见光区波长范围为()。A.280380nmB.3501800nmC.380780nmD.4.525m本题答案:C13、问答题池窑、坩埚窑的温度制度如何?解析:熔窑:(1)加热熔窑在熔窑日用器皿玻璃时,熔窑开始的温度为12001250左右,每次使用新坩埚时,需将坩埚先焙烧至14501480,并以昼夜不加料,使坩埚烧结,具有较高的耐侵蚀能力。(2)熔化14001490时开始加料,保持此温度直至配合料熔透为止,然后再升高到到玻璃的澄清的温度约14501460(3)澄清和均化玻璃的澄清和均化时,为降低玻璃的黏度,需要保持稍高的温度,常采用“沸腾”的方
6、法。当玻璃中残余气体合并扩大时,才进行“沸腾”。(4)冷去玻璃澄清后。应注意冷却的过程,以获得较高质量和成形所需要黏度的玻璃液。只有玻璃液仅存在个别或没有气泡时,才能开始冷却,这时应将玻璃液降低到必要的温度,一般约为11801250,依玻璃的组成而定,降低温度应缓慢进行,这是窑内温度可以是负值。应该避免将温度降低所需要的温度,然后重新加热,这样可以引起小气泡的出现,(5)成形在成形制品时,必须经常保持窑内和玻璃操作黏度相适应的温度。池窑:配合料从加料口入,进入熔化带,即在熔融的表面进行熔化,并沿窑长方向向最高温度澄清带运动,在达到澄清带之前,熔化应该已经完成。进入高温区域,玻璃熔体即进行澄清和
7、均化,已澄清和均化的玻璃液继续流向前面的冷却带,温度逐渐降低,玻璃也逐渐冷却,接着流向成型部,使玻璃冷却到符合成型所需要的黏度,可采用不同的方法来成型。14、问答题玻璃窑对投料的要求有哪些?解析:(1)具有正确性和稳定性:原料化学成分、水分、颗粒度的稳定是玻璃成分正确、稳定的保证。(2)具有一定的水分(3)具有一定气体率(配合料逸出的气体量与配合料重量之比):为了使玻璃液易于澄清和均化,配合料中必须含有一部分能受热分解出气体的原料(4)必须均匀混合15、问答题何谓辐射着色?玻璃的辐射折射共分为哪几种类型?解析:玻璃在太阳能、紫外线、X射线、r射线以及激光的照射下,将发生着色、变色、发光、结构改
8、变和结构破坏等现象叫作辐射着色。玻璃的辐射折射包括辐射着色包括高能辐射着色和曝光着色两种类型。16、问答题何为玻璃的料性?解析:是指玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。17、单选TWC-43电台的天线电波是使用()方式传播。A.天波B.地波C.直射波本题答案:C18、问答题查找资料,论述玻璃组、结构、性能的关系?解析:玻璃可以近似看作是原子或离子的聚合体。当然它们不是任意毫无规律地集合在一起,而是在结构化学等规律制约的前提下根据离子的电性和大小等特性,使离子彼此以一定方式组织起来,这就是“结构”当外来因素如热、电、光、机械力和化学介质等作用于玻璃时,玻璃会做一定的反应,这种反应就
9、是玻璃的“性质”或“性能”。玻璃通常是以整个结构对外来因素做出反应,例如抗张、抗压等。有些性能例如电导,一般是通过碱金属离子的活动进行的。但是它的活动要受到结构的制约,例如在导电的同时还呈现电阻。因此,总的规律是:玻璃的成分通过结构决定性质。19、单选在光谱透射比测定中,采用与试样同厚度的()作参比标准。A.空气层B.氧气层C.氢气层D.惰性气体本题答案:A20、问答题玻璃分相的类型和分相结构的特点解析:分为稳定分相(在液相线以上就开始分相,给玻璃生产带有困难玻璃会产生分层或强烈的乳浊现象,mgo-sio2系统为代表)和亚稳分相(在液相线以下就开始分相,绝大多数玻璃均在液相线以下分相,BaO-
10、SiO2系统为代表),在不混溶亚稳区中分相后形成一种分散的孤立滴状结构,而在亚稳分解区不稳区则形成一种三维空间互相连接的联通结构。21、问答题玻璃体内缺陷的研究方法有哪些?解析:不同种类的缺陷,其研究方法也不同,当玻璃出现某种缺陷后,往往需要通过若干种方法共同研究,才能正确加以解释。22、单选太阳辐射光照射到窗玻璃上,入射部分三者关系为()。A.直接透射比+直接反射比+直接吸收比=0.5B.直接透射比+直接反射比+直接吸收比=1C.直接透射比+直接反射比+直接吸收比=2D.直接透射比+直接反射比+直接吸收比=3本题答案:B23、问答题采取何种措施可以防止析晶结石的产生?析晶结石产生后,解决的方
11、法有哪些?解析:为了防止析晶产生,首先要设计合理的玻璃化学组成,使玻璃熔体尽可能的减少析晶倾向,并保证在冷却和成型的条件下对析晶有足够的稳定性。玻璃液的析晶倾向可以有它们的晶核形成速率和晶体长大的曲线来表示。根据两者曲线在相应温度范围内的相关关系即可找到析晶倾向的最大的温度范围,为了不让玻璃在此温度范围内析晶,常采用迅速冷却的方法,避免玻璃液在此温度范围内停留过长时间,防止晶体产生。产生后解决的措施:升高玻璃液的温度,消除或定期处理玻璃液滞集的部分,改善炉内的均化,均有利于防止玻璃析晶结石的产生。24、问答题叙述浴法抛光的原理?解析:浴法抛光是指工件和抛光盘都浸在抛光液中,抛光液的深度以设备静
12、止时淹没工件1015mm为宜。搅拌器是使抛光液处于悬浮状态,不产生沉淀。抛光玻璃时一般使用氧化铁、氧化铝为抛光材料。25、问答题玻璃容器为什么会产生脱片现象?解析:玻璃脱片首先是药液侵蚀玻璃表面,溶出氧化钠、硼酸钠等易溶成分,在玻璃表面留下一层膜状含水硅氧骨架即硅胶膜。而后药液中的碱性成分继续侵蚀这层硅胶膜,使之产生微小空穴,侵蚀剂沿着形成的空穴向内层进一步渗透、侵蚀,并使空穴不规则进一步朝内层发展,从而使玻璃表面在一定厚度内形成疏松的多孔层。当玻璃受到冷热交换或震动时,多孔层发生溃散、玻璃剥离,形成大小、厚薄、外形不一致的散光薄片。26、名词解释短性玻璃解析:粘度温度系数大的玻璃称为短性玻璃
13、27、问答题玻璃组成如何估算?解析:(1)列出设计玻璃的性能要求列出主要的性能要求,作为设计组成的指标。针对设计玻璃制品的不同,分别有重点的列出其热膨胀系统,软化点.热稳定性.化学稳定性.机械强度.光学性质.电学性质等等。有时还要将工艺性能的要求一并列出,如熔制温度.成形操作性能和退火稳定等等,作为考虑的因素。(2)拟定玻璃的组成按照上述设计原则,根据设计玻璃性能的要求,参考现有玻璃的组成,采用适当的玻璃系统并结合给定的生产工艺条件,拟定出设计玻璃的最初组成。然后按有关玻璃性质计算公式,对设计玻璃的主要性质进行预算,调整.直至初步合乎要求时,即作为设计玻璃的试验组成。对于新品种玻璃则参考有关相
14、图和玻璃形成图选择组成点,拟定出玻璃的原始组成,再进一部设计出玻璃的试验组成。(3)实验.测试.确定组成按照拟定的玻璃的试验组成,制备配合料,在实验室电炉中进行熔制试验,并对熔制好的玻璃进行有关性能的测试。通过试验和测试,对组成逐次调整修改,直到设计的玻璃达到给定的性能要求和工艺要求。然后在池炉中进行生产试验。在生产试验时对熔化.澄清.成形.退火等都应取得数据。必要时,再对组成氧化物进行调整,最后即确定为新设计玻璃的组成。28、问答题引入氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化铝、氧化硼常用的原料都有哪些?解析:引入氧化硅的原料是石英砂、砂岩、石英岩和石英。引入氧化钠的原料主要为纯碱和芒硝,有时也采用一些
15、一部分氢氧化钠和硝酸钠引入氧化钙的原料是通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸等原料来引入的。引入氧化铝的原料有长石、黏土、蜡石、氧化铝、氢氧化铝等,也可以采用某些含氧化铝的矿渣和选矿厂含长石的尾矿。引入氧化硼的的原料是硼酸、硼砂和含硼矿物。29、问答题石英砂颗粒度与颗粒组成对玻璃产生有何影响?解析:颗粒粒度适中,颗粒大石会使融化困难,并常常产生结石、条纹等缺陷。实践证明:硅砂的融化时间与其粒径成正比。粒径粗融化时间长,粒度细时间越短,但过细的硅砂容易飞扬、结块,使配合料不易混合均匀,同时过细的硅砂常含有较多的黏土,而且由于其比表面积大,附着的有害杂质也较多。细砂在熔制时虽然玻璃的形成阶段可以较快
16、,但在澄清阶段却多费很多时间。细级别含量高,其面积能增大,表面吸附和凝聚效应增大,发生成团现象。另外,细级别越多,在贮存、运输过程中振动和成锥作用的影响,与粗级别间产生强烈的离析。这种离析的结果,使得进入熔窑的原料化学成分处于极不稳定状态。30、问答题叙述浴法抛光的原理?解析:浴法抛光是指工件和抛光盘都浸在抛光液中,抛光液的深度以设备静止时淹没工件1015mm为宜。搅拌器是使抛光液处于悬浮状态,不产生沉淀。抛光玻璃时一般使用氧化铁、氧化铝为抛光材料。玻璃工艺学考试题库1、问答题简述玻璃的澄清原理(物理、化学的)?解析:化学澄清机理是化学澄清剂应在较高温度下形成高分解压(蒸发压)即在熔化的配合料
17、排气过程基本结束而熔体的黏度足够低时,即可使气泡足够大是的速度上升。物理澄清的机理要根据所采用的方法不同而机理也不同:降低的方法,人们根据需要与可能总要设法将温度升高,既可以加大澄清气体的分压,使气泡长大;又可以降低熔体飞黏度以使气泡上升,使气泡能快速的从玻璃中逸出,总之是达到气泡快速离开玻璃的目的。利用玻璃液流的作用。是从温度控制和窑炉的结构上采取措施,使玻璃液流能将玻璃熔体(按一定的容积计算)尽可能长时间地在熔体表面受到尽可能高的温度作用。采用机械法搅动熔体,如用湿木头人工鼓泡或人吹入气泡,可使熔体剧烈运动,目的主要是使熔体受热均匀、化学均匀和排气,对消除作用不大。通过声波或超声波将能量传
18、到分子范围而使其产生强烈运动,从而加速熔体中气体的扩散,促使气泡核的形成,这有助于熔体中的气体的排出。采用真空或加压的方法是将熔体上的压力降到极小可使气泡长大,加速气泡上升,而按照亨利定律还有减少熔体中气体含量的作用。在使过饱和熔体排出气或避免熔体到达到过饱和的各种方法中,使玻璃熔体析晶后再熔化一次,此方法在析晶时可形成大量的气泡核,而且由于溶解度条件的改变使气体排出形成气泡。2、名词解释短性玻璃解析:粘度温度系数大的玻璃称为短性玻璃3、单选玻璃的()是评价玻璃本身阻挡室外太阳能辐射进入室内的隔热能力。A.露点B.遮阳系数C.可见光透射比D.反射比本题答案:B4、问答题何谓玻璃的热稳定性?影响
19、玻璃的热稳定性的因素有哪些?解析:玻璃的热稳定性是指玻璃经受剧烈温度变化而不被破坏的性能。玻璃的热稳定性和玻璃的组成有关。玻璃自身的机械强度对对其热稳定性的影响也很明显,凡是能降低玻璃强度的因素,都能降低玻璃的热稳定性。玻璃的热稳定性还与其受热的制度有关。玻璃的热稳定性还与制品的厚度有关。5、名词解释微晶玻璃解析:微晶玻璃是通过往玻璃中加入成核剂,再经过热处理、光照射或化学处理等手段使玻璃均匀析出大量微小晶体所形成的致密的微晶相与玻璃相共存的无机非金属材料。6、问答题玻璃的实际强度为何远远低于理论强度?解析:玻璃的实际强度之所以比理论强度低得多,是因为玻璃的脆性和玻璃存在缺陷、微裂纹和不均匀区
20、的缘故。7、判断题遮阳系数越低,透过玻璃传递的太阳光能量越少.本题答案:对8、单选紫外区波长范围为()。A.280380nmB.3501800nmC.380780nmD.4.525m本题答案:A9、问答题简要叙述玻璃的退火工艺和共阶段的特点?解析:(1)加热阶段:玻璃制品进入退火炉时,都必须把制品加热到退火温度,在加热过程中玻璃表面产生压力,内应力产生张应力。此时加热升温速度可以相应的快些。但考虑到玻璃制品厚度的均匀性、制品的大小、形状、及退火窑中温度分布的均匀性等因素,都会影响加热升温速度。(2)保温阶段:将制品在退火温度下进行保温,使制品各部分温度均与,并消除玻璃中固有的内应力,在此阶段中
21、要确定退火温度和保温时间。退火温度可以根据玻璃的化学组成计算出最高退火温度。生产中常用的退火温度较最高退火温度低2030,作为退火温度。(3)慢冷阶段:经保温玻璃中原有的应力消除后,为防止在冷却过程中产生新的应力,必须严格控制玻璃在退火温度范围内的冷却速度。在此阶段要缓慢冷却,防止在高温阶段产生过大的温差,再形成永久应力。10、名词解释M玻璃解析:即高弹性模量纤维玻璃,其弹性模量一般比E玻璃高25%以上。11、单选远红外区光度测量准确度是()以内,重复性1%。A.0.5%B.1%C.1.5%D.2%本题答案:D12、问答题三元系统玻璃形成区共有多少种解析:1、仅含有一种网络形成体F.的三元系统
22、,该三元系统共有15种。2、含有两种网络形成体(F和F.的三元系统,该系统共有5种。3、含有三种网络形成体的三元系统(2元系统玻璃形成区有3种,1元有一种),该三元系统的只有一种。所以共有15+5+1=21种。13、问答题玻璃中的缺陷有哪些?解析:气泡、条纹、疖瘤、结石14、问答题将氧化物划分为玻璃生成体、网络外体和中间体化合物的依据是什么?解析:用单键强度来衡量不同氧化物生成玻璃的能力。15、问答题玻璃的着色分为几类?解析:玻璃的着色大致可分为离子着色、硫硒化物着色和金属胶体着色三大类。16、问答题气泡形成的原因是什么?消除一次气泡所采取的措施有哪些?解析:配合料在熔化过程中,由于各组分一系
23、列的化学反应和易挥发祖分的挥发,释放出大量气体。从结构的观点来说,在玻璃熔体中气体使许多硅氧键断裂,形成新的内表面,即生成气泡。通过澄清作用,可以除去玻璃中的气泡,但实际上,玻璃澄清完结后,往往有一些气泡没有逸出,或是由于平衡破坏,使溶解了的气体又重新析出,残留在玻璃中,这种气泡叫做一次气泡。一次气泡产生的主要原因是澄清不良,解决办法主要是适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量。根据澄清过程消除气泡的两种方式来说,提高温度可以促使大气泡逸出。要使小气泡溶解吸收,则应降低温度,以增加玻璃溶解气体的能力。此外,改变玻璃的组成或降低窑内气体压力,降低熔体的黏度和玻璃与气体界面上的表面张力也可以促使气
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