1.玻璃
1.1 什么是玻璃？
玻璃是熔融、冷却、固化后的得到的非结晶无机物。
是一种具有无规则结构的非晶态固体。
——是来不及结晶的“液体”。
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玻璃结构
无规则网络学说
微晶学说
扎哈里亚森(Zachariasen)(1932年)和列别捷夫(А.А.Лебедев)(1921年)
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生物功能玻璃 化学功能玻璃 热功能玻璃
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3. 光学玻璃
基本特性要求： （1）特定光学常数和同批一致性 （2）高度透明性 （3）高度均匀性 （4）一定的化学稳定性 （5）一定的耐热性质及机械性质
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光学玻璃分类
无色光学玻璃 颜色滤光玻璃（滤色玻璃） 原子技术玻璃（耐辐照玻璃及防护玻璃） 红外光学玻璃
压制法：玻璃毛坯、小型园盒、园片; 吹制法：瓶、罐、酒具; 拉制法：玻璃丝、管、棒、小薄片; 压延法：压花平板玻璃、摊薄玻璃; 浇注法：不规则玻璃毛坯、艺术玻璃; 烧结法：玻璃粉压坯烧结、微晶玻璃; 浮法：平板玻璃生产。
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玻璃的生产
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玻璃的生产
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璃或有色玻璃。
用于光学仪器中作为滤色元件，形成单色光
用于某些仪器，滤去其它光波对仪器的干扰。
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3.2.2 分类
（1）按光谱性能分：
截止型颜色滤光玻璃 选择吸收性滤光玻璃 中性暗型滤光玻璃 （在400一700 nm光谱范围内有较均匀吸收的滤光玻璃）
光学均匀性和应力双折射 ：
成分不均匀性或应力差异引起局部折射率不一样，材质表征称为应力
双折射， 换算成单位间距光程差δ(nm/cm)。
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3.2 颜色滤光玻璃（滤色玻璃）
3.2.1 定义及用途
对光谱具有选择吸收（或能透射）各种颜色
的光学玻璃称为颜色滤光玻璃。由于吸收某波长，
透过光则呈现所吸收波长的补色，又称为颜色玻
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3.1.4 评价指标
光吸收系数α ：用白光通过玻璃中每cm路程内的透过率T的
自然对数负值表示 。
条纹度：条纹状包裹物。
折射率： n＝c／d ，c、d分别表示光在真空和玻璃中传播速
度。
n=Σniγi
ni 为组分i 折射率
制备,特种玻璃发展为电、高频感应、高压真 空、等离子火焰、激光等手段熔炼。还产生 了气相合成、真空蒸发、溅射、CVD、MOCVD 等气相沉积、双辊急冷、低温合成、高能射 线辐照合成，溶液-凝胶等制备方法。
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2.2 特种玻璃的主要类型
光功能玻璃 电功能玻璃 磁功能玻机 械功能玻璃
玻璃的辐照着色
定义： 普通光学玻璃经过相当剂量的辐 射作用后，都明显变暗，而较高剂量的高能 辐射还能够使玻璃变成完全不透明 。
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机理：物质吸收辐射能量后，产生电离，释出的电子与 结构中的正空位复合，形成了F型色心(正电荷又可被 负空位捕获，形成V型色心)。因为被色心束缚的电子 或空位都具有一定的能带结构，其能级间距相当于可 见光的光量子能，因此它们在可见光照射下会呈现出 颜色。由于玻璃中存在着各种各样的缺陷，因此经辐 照后，就会形成各类色心。
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3.1 无色光学玻璃
3.1.1基本概况
钠钙硅酸盐玻璃
轻冕玻璃（钡、锌、硼、
磷玻璃）
重冕玻璃 、火石玻璃（铅、
铜、铋、镧）
冕牌玻璃(K)一般作凸透镜，火石玻璃(F)作凹透镜。
依据折射率划分 符号：ZK,QK,TK,BaK,ZBaF…..
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3.1.2 几种常用的无色光学玻璃
参与材料复合：金属玻璃、夹层玻璃、玻 璃钢、玻纤增强水泥、微晶玻璃等。
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（4）功能变化：
从单纯的透光、包装材料发展成具有光、 电、磁和声等特性材料;玻璃本身也从单纯 材料发展为元器件;生物玻璃甚至可以修补 替代有机体。
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（5）制备工艺变化： 高温熔融法传统玻璃采用坩埚窑、池窑
物玻璃至有机-无机复合玻璃； f.从单纯成分至以元素
周期表中大部分元素为成分的玻璃。
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（2）形状变化：
从传统的板、块 状发展至薄膜、纤维， 即从三维发展到二维、 一维。还有纳米空心 和实心玻璃微球等零 维制品。
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（3）玻璃态变化：
从单一均质玻璃结构发展到分相玻璃、乳 浊玻璃、微晶玻璃、泡沫玻璃、空气薄膜玻璃。
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3.1.3 基本要求
（1）具有特定光学常数，一致性好； （2）高度透明性，高度物化均匀性； （3）一定化学稳定性、耐热性和机械强度； （4）原料要求高，特别控制含铁量Fe2O3≤0.005％； （5）采用单坩埚间歇法和小池炉连续法，精炼用白
金坩埚； （6）采用精密退火，退火速率最低0.2-1℃／h。
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（2）按着色剂分：
离子着色（Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co 、Ni、
Ce、Pr、Nd等。）
胶体着色（ Cu、Ag、Au、Pt；非金属元素S、
Se、Te；化合物CdS、FeS、Sb2S2等。 ）
半导体着色（CdS和CdSe混合着色）
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3.3 原子技术玻璃
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1.2 特征
各向同性； 无固定熔点； 亚稳态； 变化可逆； 可 变性（成分与性能依存性变化）。
1.3 原料
主要原料：纯碱、石灰石、石英、硼砂、硼酸、芒 硝、白云石、碳酸钡、铅丹等。
辅助原料：澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、 加速剂等等。
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1.4 加工工艺
原料加工——熔炼——成型——退火
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玻璃的生产
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2. 特种玻璃
2.1 主要特点：
（1）成分变化：a.从纯硅酸盐系统发展到硼酸盐、磷
酸盐、锗酸盐、碲酸盐、铝酸盐、砷酸盐、铋酸盐、铅
硅酸盐等非硅酸盐氧化物系统；b.从纯氧化物玻璃发
展至卤化物、硫族化物、合金化合物等非氧化物玻璃；
c.不同类型玻璃混合而成的混合玻璃； d.纯无机化合