第七章第七章玻璃、陶瓷包装材料玻璃、陶瓷包装材料 n教学基本内容:介教学基本内容:介绍绍玻璃原料及种玻璃原料及种类类和玻璃的性能;玻璃和玻璃的性能;玻璃包装容器制造包装容器制造 n重点:重点:1.玻璃的种玻璃的种类类n2. 玻璃的性能玻璃的性能 耐耐热热性、机械性能、光学性能、化学性、机械性能、光学性能、化学稳稳定性定性n3. 玻璃包装容器制造玻璃包装容器制造 n难难点:玻璃的性能点:玻璃的性能 n本章本章节节主要教学要求:学生主要教学要求:学生应应了解玻璃的种了解玻璃的种类类,掌握玻璃,掌握玻璃的性能和在包装上的的性能和在包装上的应应用,熟悉玻璃包装容器制造方法用,熟悉玻璃包装容器制造方法 n本章主要内容本章主要内容n1 概述概述n2玻璃的分玻璃的分类类n3 玻璃的性能玻璃的性能n4 陶瓷陶瓷简简介介 玻璃与陶瓷属于硅酸盐类材料玻璃与陶瓷包装是指以普通玻璃与陶瓷属于硅酸盐类材料玻璃与陶瓷包装是指以普通或特种玻璃与陶瓷制成的包装容器,如玻璃瓶、玻璃罐、陶或特种玻璃与陶瓷制成的包装容器,如玻璃瓶、玻璃罐、陶瓷瓶与缸、坛、壶等容器瓷瓶与缸、坛、壶等容器 第一第一节节 玻璃包装材料 玻璃包装材料 一、概述一、概述1、玻璃、玻璃发发展展历历史史n原始社会末期开始使用玻璃原始社会末期开始使用玻璃 n九千年前偶然九千年前偶然发现发现玻璃玻璃 n五千多年五千多年——学会制造玻璃(埃及古墓)学会制造玻璃(埃及古墓) n3500年前年前——中国殷商中国殷商时时期的瓷器有期的瓷器有“素肌玉骨素肌玉骨”之称之称 n2000年前年前——罗马罗马人用人用砖砖砌筑小池熔化玻璃,玻璃透明砌筑小池熔化玻璃,玻璃透明 n700年前年前~15世世纪纪——世界玻璃制造中心在威尼斯,玻璃厂集中于穆世界玻璃制造中心在威尼斯,玻璃厂集中于穆兰诺岛兰诺岛 n1615年年——英国英国汤汤姆以煤炭姆以煤炭为为燃料的坩燃料的坩埚埚熔制技熔制技术术 n1675年年——英国人拉文斯克英国人拉文斯克罗罗夫制成含氧化夫制成含氧化铅铅的火石玻璃(中国的火石玻璃(中国战战国国时时期期出出现铅钡现铅钡玻璃)玻璃)n1688年年——法国人路易法国人路易发发明明浇铸浇铸法法 n1790年年——瑞士人瑞士人发发明明搅搅拌法拌法n1881年年——德国人阿德国人阿贝贝和肖特合作研究光学玻璃,奠定了玻璃科学基和肖特合作研究光学玻璃,奠定了玻璃科学基础础 n19世世纪纪中期中期——发发生炉煤气、蓄生炉煤气、蓄热热室池窑得以室池窑得以应应用,开始出用,开始出现现蒸汽机。
蒸汽机 n1903年年——机械吹筒法机械吹筒法 n1913年年——比利比利时时弗克法建厂,弗克法建厂,1922年年传传入中国入中国 n1916年年——美国人柯美国人柯尔尔本法建厂,七十年代本法建厂,七十年代传传入中国入中国 n1925年年——美国皮美国皮兹兹堡法建厂,六十年代堡法建厂,六十年代传传入中国入中国 n七十年代七十年代——日本旭法研制成功,比利日本旭法研制成功,比利时时格拉威伯格拉威伯尔尔法研制成功法研制成功 n1959年年——浮法研制成功,浮法研制成功,1962年建厂年建厂 n1971年年——洛阳浮法投洛阳浮法投产产n 玻璃含玻璃含义义:作:作为为一种材料和制品;一种材料和制品; 指物指物质质的一种物理化学状的一种物理化学状态态广广义义的玻璃包括无机物和有机物两大的玻璃包括无机物和有机物两大类类,,传统传统的玻璃是指无机玻璃的玻璃是指无机玻璃n玻璃定玻璃定义义:: ASTM(美国材料美国材料试验试验学会学会) :玻璃是熔融体冷却:玻璃是熔融体冷却为为固体固体时时,不,不结结晶的无晶的无机机产产物 前前苏联苏联科学院名科学院名词术语词术语委委员员会的定会的定义为义为:由:由过过冷熔体制得的无定形物体,冷熔体制得的无定形物体,不不论论其化学成分如何,冷凝范其化学成分如何,冷凝范围围多大,多大,统统称称为为玻璃。
玻璃 我国我国《《硅酸硅酸盐盐辞典辞典》》的定的定义义是:介于晶是:介于晶态态和液和液态态之之间间的一种持抹状的一种持抹状态态,,由熔融体由熔融体过过冷而得,其内能和构形冷而得,其内能和构形熵熵高于相高于相应应的晶的晶态态,其,其结结构构为为短程短程有序和有序和长长程无序n2、玻璃的分、玻璃的分类类::n 玻璃是由硅砂玻璃是由硅砂(或称石英砂:或称石英砂:SiO2)、、纯纯碱碱(Na2C03)、石灰石、石灰石(CaC03)、、长长石石(钾长钾长石、石、钠长钠长石、石、钙长钙长石等石等)以及碎玻璃等以及碎玻璃等为为主要原料主要原料经经高温高温(约约1600℃℃)熔融、凝固而成的固体物熔融、凝固而成的固体物质质 钠钙玻璃:钠钙玻璃:CaO、、Na2O的含量较高,最易成型加工,成本低,的含量较高,最易成型加工,成本低, 常用于耐热性和耐化学性能无特殊要求的场合,主要常用于耐热性和耐化学性能无特殊要求的场合,主要 用于玻璃包装容器的玻璃瓶、罐以及其他玻璃器皿、用于玻璃包装容器的玻璃瓶、罐以及其他玻璃器皿、 平板玻璃等。
平板玻璃等玻璃玻璃 铅玻璃:以铅玻璃:以PbO成分较多的一种光学玻璃,具有较高的光折射成分较多的一种光学玻璃,具有较高的光折射 率,通常作为照明灯管使用率,通常作为照明灯管使用 硼硅酸玻璃:是一种含硼硅酸玻璃:是一种含B203成分较多的中性硬质耐热玻璃具有成分较多的中性硬质耐热玻璃具有 耐化学性好、热膨胀系数低的特点,在包装上主要耐化学性好、热膨胀系数低的特点,在包装上主要 制作医用注射药的小玻璃瓶及其他玻璃管等制作医用注射药的小玻璃瓶及其他玻璃管等 n作作为为玻璃包装容器,其玻璃包装容器,其80%一%一90%是玻璃瓶和罐%是玻璃瓶和罐n玻璃瓶:通常指的是玻璃瓶:通常指的是饮饮料用的小口瓶,料用的小口瓶,n玻璃罐:通常指的是食品用的广口瓶玻璃罐:通常指的是食品用的广口瓶n玻璃瓶罐的种玻璃瓶罐的种类类:主要包括啤酒瓶、各种酒瓶,:主要包括啤酒瓶、各种酒瓶,饮饮料瓶、料瓶、牛奶瓶、油瓶、牛奶瓶、油瓶、调调味品瓶、化味品瓶、化妆妆品瓶、品瓶、药药瓶、果瓶、果酱酱瓶、食瓶、食品水果瓶等。
品水果瓶等n玻璃瓶罐是一种古老而又新玻璃瓶罐是一种古老而又新颖颖引人的包装容器,在激烈的引人的包装容器,在激烈的竞竞争中,它始争中,它始终终能介于食品、能介于食品、饮饮料、化工、医料、化工、医药药等包装等包装领领域而立于不域而立于不败败之地 n3 玻璃包装容器的玻璃包装容器的优优点表点表现现如下:如下: (1)无毒无味,化学无毒无味,化学稳稳定性极好,定性极好,卫卫生清生清洁洁,耐气候性好耐气候性好 (2)光亮、透明、美光亮、透明、美观观,阻隔性能极好,不透气阻隔性能极好,不透气 (3)原料来源丰富、价格便宜;成型性好,加工方便,品种形状灵活;可原料来源丰富、价格便宜;成型性好,加工方便,品种形状灵活;可回收及重复使用回收及重复使用 (4)耐耐热热、耐、耐压压、耐清洗;可高温、耐清洗;可高温杀杀菌,也可低温菌,也可低温贮贮藏 玻璃包装容器的缺点玻璃包装容器的缺点为为:重量大,运:重量大,运输费输费用高;脆性大、易破碎,加工用高;脆性大、易破碎,加工能耗大;印刷等二次加工性差能耗大;印刷等二次加工性差 缺点影响着玻璃包装容器的使用和缺点影响着玻璃包装容器的使用和发发展。
特展特别别是受到是受到质轻质轻的塑料及其复的塑料及其复合包装材料的冲合包装材料的冲击击 发发展展趋势趋势::轻轻量化,玻璃容器(食品)的消耗量已占到包装材料量化,玻璃容器(食品)的消耗量已占到包装材料总总量的量的10%左右二二、玻璃包装材料的化学、玻璃包装材料的化学组组成成玻璃的化学成分基本上是二氧化硅(玻璃的化学成分基本上是二氧化硅(SiO2)和各种金属氧化物和各种金属氧化物SiO2在玻璃中形成硅氧四面体的在玻璃中形成硅氧四面体的结结构网,即构网,即为为玻璃的骨架,使玻璃的骨架,使玻璃具有一定的机械玻璃具有一定的机械强强度、耐度、耐热热性和良好的透明性、性和良好的透明性、稳稳定性等金属氧化物:包括氧化金属氧化物:包括氧化钠钠、氧化、氧化钙钙、氧化、氧化铝铝、氧化硼、氧化、氧化硼、氧化钡钡、、氧化氧化铬铬和氧化和氧化镍镍等这这些金属氧化物与氧化硅按一定配比,些金属氧化物与氧化硅按一定配比,经经过过高温熔融、冷却形成固定物高温熔融、冷却形成固定物质质n三、瓶罐玻璃的主要性能三、瓶罐玻璃的主要性能 玻璃是一种熔体受冷却,黏度逐玻璃是一种熔体受冷却,黏度逐渐渐增大而形成的非晶增大而形成的非晶态刚态刚体体物物质质,它是一种不,它是一种不规则规则 SiO2四面体网状四面体网状结结构,没有明构,没有明显显的的软软化点。
化点这这种种结结构构类类似于液体的原子排列,因此当温度升似于液体的原子排列,因此当温度升高高时时;玻璃就逐;玻璃就逐渐渐从接近固体的状从接近固体的状态变态变成接近液体的状成接近液体的状态态而呈而呈现现流流动动性,而冷却性,而冷却时时又朝相反状又朝相反状态变态变化n玻璃的性能除了决定于它的化学玻璃的性能除了决定于它的化学组组成以外,成以外,还还受加受加热过热过程程温度温度变变化的影响化的影响 n玻璃的性能表玻璃的性能表现现在以下几个方面在以下几个方面: n 1.化学性能.化学性能 n 玻璃是一种惰性材料,一般玻璃是一种惰性材料,一般认为认为它它对对固体和液体内容物均具有化学固体和液体内容物均具有化学稳稳定性,定性,对绝对绝大部分内容物,玻璃不会与之大部分内容物,玻璃不会与之发发生化学反生化学反应应析出玻璃或其析出玻璃或其他有害他有害杂质杂质n 玻璃的耐玻璃的耐蚀蚀性性对对弱酸和水等内容物大多无任何影响,而弱酸和水等内容物大多无任何影响,而对对碱性溶液或碱性溶液或高酸性内容物会有一定的影响,高酸性内容物会有一定的影响,特特别别是在是在长时间长时间、高温、高、高温、高压压的条件的条件下会加速玻璃的腐下会加速玻璃的腐蚀蚀。
玻璃能耐一定程度的酸,但玻璃能耐一定程度的酸,但在在氢氢氟酸溶液中会氟酸溶液中会被完全溶解被完全溶解n玻璃的酸碱性也会影响其耐化学性能玻璃的酸碱性也会影响其耐化学性能中性玻璃中性玻璃(含硼、含硼、铝铝量多者量多者)较较碱性玻璃碱性玻璃(如如钠钙钠钙玻璃玻璃)具有更高的耐具有更高的耐蚀蚀性能n 钠钙钠钙玻璃玻璃是瓶、罐包装容器的主要种是瓶、罐包装容器的主要种类类,其,其中的碱性物中的碱性物质质(如(如Na2O)会慢慢地从玻璃中析出而影响内容物品会慢慢地从玻璃中析出而影响内容物品质质,,析出的碱金属在玻璃表面析出的碱金属在玻璃表面呈呈‘白点白点’或从表面脱落,或从表面脱落,发发生所生所谓谓的的‘风风化化’现现象、从而形成象、从而形成悬悬浮或沉淀浮或沉淀化学品、医化学品、医药药品基本上采用中性玻璃容器品基本上采用中性玻璃容器进进行包装 n 2.物理力学性能.物理力学性能 玻璃的力学性能主要表玻璃的力学性能主要表现为现为机械机械强强度的大小玻璃是一种脆度的大小玻璃是一种脆性材料,它的理性材料,它的理论论强强度比金属度比金属还还大可达100000kg/cm2 由于玻璃表面由于玻璃表面经经常会有常会有细细微微伤伤痕、裂痕、裂纹纹、刮、刮伤伤等缺陷存在,等缺陷存在,其其实际实际强强度一般度一般仅为仅为理理论论强强度的度的1%%(约约200-1000kg//cm2范范围围)。
即:玻璃的即:玻璃的强强度与化学度与化学组组成关系不大,主要取决于玻璃的表成关系不大,主要取决于玻璃的表面状况,通常,人面状况,通常,人们们用金用金刚刚石刮痕折断玻璃板也是石刮痕折断玻璃板也是这这个原理个原理的的实际应实际应用 n对对于玻璃表面的缺陷,通常可于玻璃表面的缺陷,通常可经经退火或表面增退火或表面增强强处处理而使理而使强强度增大,退火玻璃一般度增大,退火玻璃一般强强度可达度可达700kg/cm2以上,而通以上,而通过过钢钢化化处处理可使理可使强强度达度达1400-2800kg//cm2,,这这种玻璃通常称种玻璃通常称为钢为钢化玻璃通化玻璃通过钢过钢化化处处理可使外表面具有理可使外表面具有较较高高压压力,而力,而内部具有拉内部具有拉应应力来提高力来提高强强度 钢钢化玻璃:是一种化玻璃:是一种预应预应力玻璃力玻璃,为为通常使用化学或物理的方法,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成在玻璃表面形成压应压应力,玻璃承受外力力,玻璃承受外力时时首先抵消表首先抵消表层应层应力,从而提高了承力,从而提高了承载载能力,增能力,增强强玻璃自身抗玻璃自身抗风压风压性,寒暑性,寒暑性,冲性,冲击击性等。
性等 钢钢化玻璃的化玻璃的优优点:点: ①① 安全性当玻璃被外力破坏安全性当玻璃被外力破坏时时,碎片成,碎片成类类似蜂似蜂窝窝状的碎小状的碎小钝钝角角颗颗粒,减少粒,减少对对人体的人体的伤伤害 ②② 高高强强度同等厚度的度同等厚度的钢钢化玻璃抗冲化玻璃抗冲击击强强度是普通玻璃的度是普通玻璃的3~~5倍,抗弯倍,抗弯强强度是普通玻璃的度是普通玻璃的3~~5倍 ③③ 热稳热稳定性钢钢化玻璃具有良好的化玻璃具有良好的热稳热稳定性,能承受的温定性,能承受的温差是普通玻璃的差是普通玻璃的3倍,倍, 可承受可承受200℃℃的温差的温差变变化 n钢钢化玻璃的缺点:化玻璃的缺点: ①① 钢钢化后的玻璃不能再化后的玻璃不能再进进行切割,和加工,只能在行切割,和加工,只能在钢钢化前化前就就对对玻璃玻璃进进行加工至需要的形状,再行加工至需要的形状,再进进行行钢钢化化处处理 ②②钢钢化玻璃化玻璃强强度度虽虽然比普通玻璃然比普通玻璃强强,但是,但是钢钢化玻璃在温差化玻璃在温差变变化大化大时时有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
自爆的可能性n玻璃的玻璃的强强度:主要包括抗拉度:主要包括抗拉强强度和抗度和抗压压强强度 一般抗拉一般抗拉强强度度远远小于抗小于抗压压强强度,度,约为约为抗抗压压强强度的度的l/20,因此,,因此,玻璃的拉玻璃的拉应应力是造成玻璃包装容器破力是造成玻璃包装容器破损损的主要因素的主要因素 玻璃包装容器的玻璃包装容器的结结构形状不合理,壁厚不均、表面划构形状不合理,壁厚不均、表面划伤伤、、应应力集中等均会在温差突力集中等均会在温差突变变、瞬、瞬间间冲冲击击等作用下等作用下导导致容器致容器破破损损 玻璃包装容器的玻璃包装容器的强强度足以能承受度足以能承受较较高的内高的内压压,因此,它可,因此,它可以用于含气以用于含气饮饮料的包装,并能料的包装,并能经经受各种受各种处处理性操作理性操作过过程n 3.光学性能.光学性能 玻璃的光学性能表玻璃的光学性能表现为现为透明性和光透明性和光泽泽度当透明玻璃作度当透明玻璃作为为包装容器包装容器时时,,消消费费者者对对内容物可一目了然,并能少用或不用表面装内容物可一目了然,并能少用或不用表面装饰饰而表而表现现内容物内容物的自然状的自然状态态,同,同时时,玻璃表,玻璃表现为现为各向同性、光亮,使玻璃包装容器具各向同性、光亮,使玻璃包装容器具有极好的有极好的陈陈列效果,列效果,给给人以明亮、清晰、高档的感人以明亮、清晰、高档的感觉觉。
n 大多数普通玻璃除了紫外大多数普通玻璃除了紫外线线不能透不能透过过外,其他光外,其他光线线(包括包括红红外外线线)均能均能透透过过但玻璃的高透明度但玻璃的高透明度对对某些内容物包装却是不利的,某些内容物包装却是不利的,为为了防止有了防止有害光害光线对线对内容物的内容物的损损害,玻璃可以通害,玻璃可以通过过不同着色来防止在不同着色来防止在这这方面玻方面玻璃具有很大的灵活性,如洗璃具有很大的灵活性,如洗发发膏通常用乳白色瓶,而啤酒大多用茶色膏通常用乳白色瓶,而啤酒大多用茶色或或绿绿色瓶包装色瓶包装 n 绿绿色、琥珀色、乳白色称色、琥珀色、乳白色称为标为标准三色,玻璃的准三色,玻璃的颜颜色可通色可通过过加入各种着加入各种着色色剂剂加以着色,着色加以着色,着色剂剂的加入,除了影响光学性能外,其他性能基本的加入,除了影响光学性能外,其他性能基本上无影响上无影响n玻璃的光学性能体玻璃的光学性能体现为现为透明性透明性和折光性和折光性n干干净净的玻璃有高度的透明性的玻璃有高度的透明性n由琥珀色玻璃吹制的瓶子(厚由琥珀色玻璃吹制的瓶子(厚度度2mm),能遮隔波),能遮隔波长长大于大于4500A的光,的光,绿绿色玻璃能遮隔色玻璃能遮隔波波长长3500A左右的光。
左右的光n厚度与种厚度与种类类影响玻璃影响玻璃滤滤光性n玻璃的折光性使工玻璃的折光性使工艺艺品玻璃容品玻璃容器具光彩器具光彩夺夺目的装潢效果目的装潢效果4.耐耐热热性能性能玻璃具有很高的耐玻璃具有很高的耐热热和和导热导热性能及低的性能及低的热热膨膨胀胀系数系数(约为约为10 -7,,0-500℃℃),,是是铝铝的的1/3、黄、黄铜铜的的2/5它能经经得起加工得起加工过过程中程中540-570℃℃的退火的退火处处理而理而不不变变形,因此,它能形,因此,它能经经得起加工得起加工过过程中的程中的杀杀菌、消毒、清洗等高温菌、消毒、清洗等高温处处理,理,能能应应用于微波炉加工和果蔬食品的用于微波炉加工和果蔬食品的热热加工玻璃的玻璃的导热导热性能与玻璃的厚度有关厚度小、性能与玻璃的厚度有关厚度小、导热导热快;反之,厚度大,快;反之,厚度大,传传热热慢玻璃的薄壁化慢玻璃的薄壁化对热对热加工食品来加工食品来说说能能获获得更有效的得更有效的热热渗透注意:普通玻璃注意:普通玻璃对对温度温度骤变骤变而而产产生的生的热热冲冲击击的适的适应应能力能力较较差,特差,特别别是在厚是在厚度度较较大大时时极易极易发发生破生破损损。
含硼量含硼量较较高的耐高的耐热热玻璃能玻璃能较较好地承受好地承受热热冲冲击击,包,包装上主要用作医用注射瓶包装;普通装上主要用作医用注射瓶包装;普通钠钙钠钙玻璃容器也非常适合于玻璃容器也非常适合于热热充填工充填工艺艺n玻璃有一定的耐玻璃有一定的耐热热性,但不耐温度急性,但不耐温度急剧变剧变化作为为容器玻容器玻璃,在成分中加入硅、硼、璃,在成分中加入硅、硼、铅铅、、镁镁、、锌锌等的氧化物,可提等的氧化物,可提高其耐高其耐热热性,以适性,以适应应玻璃容器的高温玻璃容器的高温杀杀菌和消毒菌和消毒处处理n容器玻璃的容器玻璃的热稳热稳定受定受热热膨膨胀胀系数、抗拉系数、抗拉强强度和度和弹弹性系数的性系数的影响最大,它与抗影响最大,它与抗张张强强度成正比,与度成正比,与热热膨膨胀胀系数成反比系数成反比容器玻璃的厚度不均匀,或存在容器玻璃的厚度不均匀,或存在结结石、气泡、微小裂石、气泡、微小裂纹纹和和不均匀的内不均匀的内应应力,均会影响力,均会影响热稳热稳定性n5.阻隔性能.阻隔性能 玻璃玻璃对对气体、液体及溶气体、液体及溶剂剂均具有完全阻隔性能,作均具有完全阻隔性能,作为为容器,其密封性容器,其密封性较较好,好,对对盛装含气盛装含气饮饮料,其料,其CO2的渗透率几乎是零。
只要封口的渗透率几乎是零只要封口严严密,玻密,玻璃容器将是一种完美的、高阻隔性的包装容器璃容器将是一种完美的、高阻隔性的包装容器n6.复用性能复用性能 玻璃瓶可回收再用,碎玻璃可回收再熔融制造玻璃制品玻璃瓶可回收再用,碎玻璃可回收再熔融制造玻璃制品n7.成型性能成型性能 玻璃是一种没有明玻璃是一种没有明显显熔点的熔点的热热塑性材料,因此,只要塑性材料,因此,只要选择选择适当的模具、适当的模具、工工艺艺就能制成各种形状和大小的容器及制品;如就能制成各种形状和大小的容器及制品;如圆圆型、方型、矩型、型、方型、矩型、异型等形状;其中包括异型等形状;其中包括长颈长颈瓶、大口瓶瓶、大口瓶(罐罐)、曲、曲线线型瓶及其他玻璃制型瓶及其他玻璃制品 由于玻璃制品能从原料一次性成型而成,因此,其成型加工灵活、方便由于玻璃制品能从原料一次性成型而成,因此,其成型加工灵活、方便 n四、熔制玻璃的原料四、熔制玻璃的原料 按照玻璃制造按照玻璃制造过过程中的作用和用量,玻璃原料分程中的作用和用量,玻璃原料分为为主要原料主要原料相相辅辅助原料助原料两两类类n主要原料:指往玻璃中引入各种氧化物的原料主要原料:指往玻璃中引入各种氧化物的原料,,如石英砂、如石英砂、石灰石、石灰石、长长石、石、纯纯碱、硼酸等。
碱、硼酸等按氧化物的性按氧化物的性质质又可分又可分为为酸性氧化物、碱性氧化的、碱土金属氧化物和二价氧化物、酸性氧化物、碱性氧化的、碱土金属氧化物和二价氧化物、多价氧化物等按所引入氧化物在玻璃多价氧化物等按所引入氧化物在玻璃结结构中的作用,又构中的作用,又可分可分为为玻璃形成体氧化物、中玻璃形成体氧化物、中间间体氧化物和网体氧化物和网络络外体氧化外体氧化物n辅辅助原料:是指使玻璃助原料:是指使玻璃获获得某些必要的性得某些必要的性质质和加速熔制和加速熔制过过程的原料程的原料它它们们用量小,作用独特而重要根据作用的不用量小,作用独特而重要根据作用的不同,分同,分为为澄清澄清剂剂、着色、着色剂剂、氧化、氧化剂剂、、还还原原剂剂等n(一)主要原料(一)主要原料n1、、 SiO2 SiO2是最主要的玻璃形成体氧化物含是最主要的玻璃形成体氧化物含SiO2的原料在自然界的原料在自然界中分布极中分布极为为广泛,但适用于玻璃工广泛,但适用于玻璃工业业生生产产的并不多,一般的并不多,一般常常用硅砂、砂岩、石英岩等用硅砂、砂岩、石英岩等硅砂又称石英砂,硅砂又称石英砂,为颗为颗粒状,粒状,质质地地纯净纯净的硅砂的硅砂为为白色,因含有白色,因含有铁铁的氧化物和有机的氧化物和有机质质,故一般,故一般呈淡黄色、浅灰色或呈淡黄色、浅灰色或红红褐色。
褐色 硅砂的化学成分主要是硅砂的化学成分主要是SiO2,随着硅砂形成的条件及伴生,随着硅砂形成的条件及伴生矿矿物的不同,物的不同,硅砂的化学硅砂的化学组组成中可含有少量的成中可含有少量的A1203 K2O、、Na2O、、CaO、、Mgo、、Fe2O3 等Fe2O3,是有害成分,它能,是有害成分,它能使玻璃着色而影响透明度在有些硅砂中使玻璃着色而影响透明度在有些硅砂中还还含有含有Cr2O3,它,它的着色能力比的着色能力比Fe2O3 强强30一一50倍,可使玻璃呈倍,可使玻璃呈绿绿色,所以在色,所以在制造无色玻璃制造无色玻璃时时,要要严严格控制格控制这这些着色氧化物些着色氧化物杂质杂质的含量n 2..Al203和和B203原料原料 引入引入Al203的原料有的原料有长长石、粘土等天然石、粘土等天然矿矿物,也有氧化物,也有氧化铝铝、、氢氢氧化氧化铝铝等化工原料等化工原料还还可以来用某些含可以来用某些含Al203的的矿矿渣或尾渣或尾矿矿 长长石是向玻璃中引入石是向玻璃中引入Al203的主要原料之一,常的主要原料之一,常见见的的长长石有石有呈粉呈粉红红色的色的钾长钾长石石(K2O · Al203 ·6Si02),呈白色的,呈白色的钠长钠长石石(N2O.. Al203 ·6Si02)和和钙长钙长石石(CaO..Al203 ·6Si02)。
自然自然界中,它界中,它们们常以不同比例的混合物形成常以不同比例的混合物形成矿矿物,所以物,所以长长石的石的化学化学组组成波成波动较动较大 瓷土又称高瓷土又称高龄龄土或粘土,是土或粘土,是Al203 的原料之一它的化学成的原料之一它的化学成分(分(Al203 ·2Si02 · 2H20)因含有机)因含有机杂质杂质而呈黑色或灰色,而呈黑色或灰色,一般含一般含Fe2O3较较多,需多,需净净化 引入引入B203的原料的原料为为硼酸、硼砂硼酸在加硼酸、硼砂硼酸在加热时热时失水失水变为变为熔融的熔融的B203 硼砂(Na2B4O7.10H20)加加热时热时失去失去结结晶水,至晶水,至400-450℃℃时变为时变为无水硼砂无水硼砂 n3.一价金属氮化物原料.一价金属氮化物原料 主要包括主要包括Na20、、K2O、、Li20它们们是主要的网是主要的网络络外外体氧化物体氧化物纯纯碱碱(Na2C03)是是Na20的主要来源芒的主要来源芒硝硝(Na2S04)和硝酸和硝酸钠钠也是也是Na2O的来源之一芒硝的来源之一芒硝和硝酸和硝酸钠钠同同时还时还具有澄清具有澄清剂剂的作用 硝酸硝酸钾钾和碳酸和碳酸钾钾是引入是引入K2O的主要原料。
氧化的主要原料氧化锂锂主主要是由碳酸要是由碳酸锂锂和天然和天然锂矿锂矿引入的n4.. 二价金属氧化物原料二价金属氧化物原料 主要包括主要包括CaO、、MgO、、BaO、、ZnO、、PbO等 CaO是二价的网是二价的网络络外体氧化物,是玻璃中的外体氧化物,是玻璃中的稳稳定定剂剂,即增加,即增加玻璃的化学玻璃的化学稳稳定性和机械定性和机械强强度在高温度在高温时时,,CaO能降低玻璃能降低玻璃的粘度,促的粘度,促进进玻璃的熔化和澄清但当温度降低玻璃的熔化和澄清但当温度降低时时,粘度增,粘度增加得很快,使成型操作的料性加得很快,使成型操作的料性变变短在一般玻璃中,短在一般玻璃中,CaO的的含量不超含量不超过过12%,医%,医药药用玻璃中用玻璃中则则更低一些更低一些CaO可通可通过过方方解石、石灰石、白垩及沉淀碳酸解石、石灰石、白垩及沉淀碳酸钙钙原料引入原料引入 MgO在在钠钙钠钙玻璃中是网玻璃中是网络络外体氧化物以少于外体氧化物以少于3.5%的%的MgO代替部分代替部分CaO,可以改善玻璃的料性,减慢玻璃的硬化速度可以改善玻璃的料性,减慢玻璃的硬化速度 MgO还还有降低析晶的有降低析晶的倾倾向.增加高温向.增加高温时时玻璃的粘度。
引入玻璃的粘度引入氧化氧化镁镁的原料有白云石,菱的原料有白云石,菱镁矿镁矿和沉淀碳酸和沉淀碳酸镁镁nBaO是由硫酸是由硫酸钡钡和碳酸和碳酸钡钡引入的;引入的;ZnO的原料的原料为锌为锌氧粉和氧粉和菱菱锌矿锌矿;;PbO的原料是的原料是铅铅丹和密陀僧丹和密陀僧(含氧化(含氧化铅铅的固体催干的固体催干剂剂,,入油起促入油起促进进干燥作用是干燥作用是铅铅的氧化物的氧化物矿矿物,它呈物,它呈红红色,属四方晶系,色,属四方晶系,很重也很很重也很软软,有油脂光,有油脂光泽泽 产产于于铅矿铅矿床的氧化地床的氧化地带带铅铅的氧化物的氧化物矿矿物物还还有一种叫有一种叫铅铅黄,呈黄色,属正交晶系密陀僧与黄,呈黄色,属正交晶系密陀僧与铅铅黄黄产产在一起n5.四价金属氧化物的原料.四价金属氧化物的原料 二氧化二氧化锆锆ZrO2是中是中间间体氧化物,体氧化物, ZrO2能提高玻璃的粘度、能提高玻璃的粘度、硬度、折射率、化学硬度、折射率、化学稳稳定性,特定性,特别别是能提高玻璃的耐碱性是能提高玻璃的耐碱性能,降低玻璃的能,降低玻璃的热热膨膨胀胀系数含有系数含有ZrO2的玻璃比的玻璃比较难较难熔引入引入ZrO2的原料主要是的原料主要是锆锆石英,是含有石英,是含有ZrO2的硅酸的硅酸盐盐,化,化学成分学成分为为ZrO2.SiO2 。
n(二)二)辅辅助原料助原料 1.澄清澄清剂剂 在玻璃原料中加入某种在高温在玻璃原料中加入某种在高温时时本身能汽化或分解放出气体,本身能汽化或分解放出气体,以促以促进进排除玻璃中气泡的物排除玻璃中气泡的物质质,称,称为为澄清澄清剂剂常用的澄清常用的澄清剂剂有白砒、三氧化二有白砒、三氧化二锑锑、硫酸、硫酸盐盐、、氯氯化物、化物、氯氯化化钠钠、、铵盐铵盐等白砒即砒霜等白砒即砒霜(As2O3),因其,因其剧剧毒而毒而较较少使用Sb2O3因比重大因比重大(5.18//cm3)对对澄清澄清铅铅玻璃尤玻璃尤为为有效硫酸有效硫酸盐盐澄清澄清剂剂主要有主要有Na2SO4 、、BaSO4 、、CaSO4,其中,其中Na2SO4应应用最用最广氟化物主要是广氟化物主要是CaF2和和Na2SiF6氯氯化化钠钠在高温下汽化,在高温下汽化,用作硫碳着色的棕色玻璃和硼硅酸用作硫碳着色的棕色玻璃和硼硅酸盐盐玻璃的澄清玻璃的澄清剂剂铵盐铵盐主要有主要有(NH4)2SO4、、NH4N03、、NH4Cln 2.着色.着色剂剂 能使玻璃着色的物能使玻璃着色的物质统质统称着色称着色剂剂,它,它们们是一些是一些过过渡或稀土金属的氧化物。
渡或稀土金属的氧化物n 3.脱色脱色剂剂 玻璃的脱色主要是指减弱玻璃的脱色主要是指减弱铁铁化合物化合物对对玻璃着色的影响,从而使无色玻璃玻璃着色的影响,从而使无色玻璃具有良好的透明度具有良好的透明度按其作用原理,可分按其作用原理,可分为为化学脱色化学脱色剂剂和物理脱色和物理脱色剂剂两种 化学脱色是借助于脱色化学脱色是借助于脱色剂剂的氧化作用,使着色能力的氧化作用,使着色能力强强的的FeO变为变为着色能着色能力弱的力弱的FeO变为变为着色能力弱的着色能力弱的Fe3O4 4FeO(绿绿色色)十十02==2Fe3O4(黄黄绿绿色色) 氧化脱色氧化脱色剂还剂还能消除使玻璃被有机物沾染的黄色能消除使玻璃被有机物沾染的黄色 常用的氧化常用的氧化剂剂有硝酸有硝酸钠钠、硝酸、硝酸钾钾、硝酸、硝酸钡钡、白砒、氧化、白砒、氧化锑锑等 物理脱色是往玻璃中加入一定数量能物理脱色是往玻璃中加入一定数量能产产生互生互补补色的着色色的着色剂剂使玻璃的使玻璃的黄黄绿绿色和色和蓝绿蓝绿色得到互色得到互补补在生在生产产中常常是物理脱色和化学脱色两种中常常是物理脱色和化学脱色两种方法方法结结合使用。
合使用 物理脱色物理脱色剂剂有二氧化有二氧化锗锗、硒、氧化、硒、氧化钻钻等n4.乳化乳化剂剂 乳化乳化剂剂是使玻璃呈不透明乳白色的物是使玻璃呈不透明乳白色的物质质,又称乳,又称乳浊剂浊剂最常最常用的乳化用的乳化剂剂是冰晶石是冰晶石[3NaF..AlF3)、氟硅酸、氟硅酸钠钠(Na2SiF6),,萤萤石石(CaF2)氟化物作乳化氟化物作乳化剂时剂时要与含要与含A1203的原料同的原料同时时加加入n5.碎玻璃碎玻璃 碎玻璃常用作玻璃原料的助熔碎玻璃常用作玻璃原料的助熔剂剂不用碎玻璃当然也能熔制不用碎玻璃当然也能熔制玻璃,但合理使用碎玻璃不但可以玻璃,但合理使用碎玻璃不但可以废废物利用,而且物利用,而且可以降可以降低熔制温度,加速熔制低熔制温度,加速熔制过过程碎玻璃的用量,一般占配合碎玻璃的用量,一般占配合料的料的25%%-30%%为为佳需要注意的是碎玻璃能佳需要注意的是碎玻璃能够够改改变变玻璃的玻璃的性性质质和和颜颜色,所以使用淬玻璃色,所以使用淬玻璃时时要除去要除去杂质杂质n五、玻璃瓶罐的制造五、玻璃瓶罐的制造n 1、配料、配料 将主要原料、将主要原料、辅辅助原料及碎玻璃助原料及碎玻璃经过经过干燥、粉碎;干燥、粉碎;过筛过筛后,按配方比后,按配方比例在混合机中混合。
原料必例在混合机中混合原料必须须混合均匀混合均匀,否否则则玻璃容器易出玻璃容器易出现现条条纹纹、、节节瘤和气泡等缺陷瘤和气泡等缺陷n 2、熔制、熔制 混合均匀的原料通混合均匀的原料通过过加料机加到用耐火材料砌成的熔窑中熔制原料加料机加到用耐火材料砌成的熔窑中熔制原料经过经过高温加高温加热热形成无气泡、无条形成无气泡、无条纹纹并符合成型要求的均匀的玻璃液的并符合成型要求的均匀的玻璃液的过过程称熔制程称熔制 钠钠-钙钙-硅玻璃的熔窑温度一般硅玻璃的熔窑温度一般为为1400-1600℃℃在熔窑中将在熔窑中将发发生一系列生一系列的物理和化学的物理和化学变变化,使化,使结结晶原料晶原料组组成的配合料成的配合料转变转变成非成非结结晶的、晶的、质质地地均匀的玻璃熔体在熔窑中,各种原料之均匀的玻璃熔体在熔窑中,各种原料之间间的反的反应应极复极复杂杂 n3、成型、成型 供料机将在熔窑中制得的与玻璃瓶罐的重量相当的、粘稠的玻璃熔体料供料机将在熔窑中制得的与玻璃瓶罐的重量相当的、粘稠的玻璃熔体料滴供滴供给给制瓶机,吹制成型制瓶机,吹制成型 原理:利用玻璃在一定温度范原理:利用玻璃在一定温度范围围内有可塑性,并且能随温度降低而硬化、内有可塑性,并且能随温度降低而硬化、因而采用各种方法使之塑制成需要的形状。
因而采用各种方法使之塑制成需要的形状 吹一吹法:是先做成瓶罐雏形吹一吹法:是先做成瓶罐雏形(雏形料泡雏形料泡),再将雏形料泡翻转到,再将雏形料泡翻转到成型方法成型方法 成型模,并向成型模吹入压缩空气,即制得成型瓶成型模,并向成型模吹入压缩空气,即制得成型瓶 压一吹法:是将落入雏形模的料滴用金属冲头压制成瓶子雏压一吹法:是将落入雏形模的料滴用金属冲头压制成瓶子雏 形,然后在成型模中吹制成瓶罐形,然后在成型模中吹制成瓶罐 n4、退火、退火 初制成的玻璃容器初制成的玻璃容器还还要要经过经过退火退火处处理和加工整理才能得到合格理和加工整理才能得到合格产产品 退火:是将成型后的玻璃容器置于退火炉中,加退火:是将成型后的玻璃容器置于退火炉中,加热热到退火温到退火温度并保持一定度并保持一定时间时间,然后,然后缓缓慢冷却的慢冷却的过过程 玻璃瓶罐在成形玻璃瓶罐在成形过过程中与模具接触,表面受到急冷。
出模后程中与模具接触,表面受到急冷出模后为为防止防止变变形,形,冷却速度也比冷却速度也比较较快,由于内外快,由于内外层层的温度梯度造成收的温度梯度造成收缩缩不均,从而不均,从而产产生生应应力由于瓶罐各部位的厚度不完全相同,因此力由于瓶罐各部位的厚度不完全相同,因此应应力也不均衡,力也不均衡,这这使得瓶使得瓶罐的机械罐的机械强强度和度和热稳热稳定性大大降低,容易破裂定性大大降低,容易破裂为为此,在退火温度此,在退火温度(一一般般为为520-600℃℃)维维持一定持一定时间时间,使其内外温度一致,,使其内外温度一致,应应力消除然后以力消除然后以不致重新不致重新产产生生应应力的冷却速度,使之力的冷却速度,使之缓缓慢冷却,制得玻璃慢冷却,制得玻璃结结构均匀、构均匀、应应力符合要求的容器力符合要求的容器图滴料过程n5、瓶罐的二次加工、瓶罐的二次加工 经经退火后的瓶罐大部分可以直接使用,也有部分退火后的瓶罐大部分可以直接使用,也有部分产产品根据用品根据用户户的不同要求的不同要求进进行二次加工行二次加工 烧烧口:口:如啤酒瓶、汽水瓶等需耐内如啤酒瓶、汽水瓶等需耐内压压力的容器,需力的容器,需对对瓶口瓶口 进进行烘行烘烧烧,以消除微小裂以消除微小裂纹纹,保,保证证密封密封 钢钢化化二次加工二次加工 化学化学强强化化 研磨研磨 抛光抛光 印花印花n五、玻璃瓶罐的五、玻璃瓶罐的强强度要求度要求 包装工包装工业业中,有用于中,有用于储储存存输输送一定量液体(如汽酒、橘子送一定量液体(如汽酒、橘子汁)、汁)、试剂试剂(如甲醇、乙醇如甲醇、乙醇)等小口瓶,等小口瓶,还还有广泛用于包装食有广泛用于包装食品、品、药药品、罐品、罐头头制品以及日化生制品以及日化生产产的油脂、雪花膏之的油脂、雪花膏之类产类产品的大口瓶。
品的大口瓶对这对这些玻璃瓶除要求具些玻璃瓶除要求具备备一定的化学一定的化学稳稳定性定性等性能外,等性能外,还还要求具要求具备备一定的一定的强强度n玻璃瓶罐玻璃瓶罐强强度一般包括:内度一般包括:内压压强强度、度、热热冲冲击击强强度、机械冲度、机械冲击击强强度、翻倒度、翻倒强强度、垂直荷重度、垂直荷重强强度n1、内、内压压强强度度n瓶子盛装充气瓶子盛装充气饮饮料料时时,其内,其内压压力在常温下力在常温下为为,若温度上升到,若温度上升到40℃℃,内内压压力上升到,玻璃瓶必力上升到,玻璃瓶必须须能承受住能承受住这这个个压压力,力,这这个个压压力即力即为为内内压压强强度是瓶子的主要度是瓶子的主要强强度指度指标标,体,体现现了瓶子的了瓶子的综综合机械性能合机械性能n一般瓶形越复一般瓶形越复杂杂,其内,其内压压强强度就越低,以度就越低,以圆圆形截面的瓶子的形截面的瓶子的内内压压力力为为1的的话话,,则长则长短短轴为轴为2::1的的椭圆椭圆截面瓶子的内截面瓶子的内压压强强度度仅为仅为0.5,正方形截面的瓶子内,正方形截面的瓶子内压压强强度度仅为仅为n我国我国规规定,充气酒瓶内定,充气酒瓶内压压强强度不低于度不低于1.0 MPa,不充气酒瓶,不充气酒瓶不低于不低于0.5 MPa,啤酒瓶大于,啤酒瓶大于1.2 MPa。
n2、、热热冲冲击击强强度度 温度温度发发生生变变化化时时,玻璃瓶罐就会,玻璃瓶罐就会发发生生热胀热胀冷冷缩缩,瓶表面受,瓶表面受热热或受冷或受冷时时,由于瓶各部位的膨,由于瓶各部位的膨胀胀或收或收缩缩程度不同,而瓶程度不同,而瓶子的形状又不能改子的形状又不能改变变,,这样这样使得各个部位不能自由伸使得各个部位不能自由伸缩缩,,就就产产生复生复杂杂的的应应力,当其力,当其应应力超力超过过玻璃玻璃强强度度时时,瓶子破裂瓶子破裂 急急热热冲冲击击强强度:急度:急热时压应热时压应力力为为主主 热热冲冲击击 急冷冲急冷冲击击强强度:急冷度:急冷时则时则以以张应张应力力为为主瓶子破裂主瓶子破裂 往往由往往由张应张应力引起,一般力引起,一般热热冲冲击标击标 准准试验试验方法都采用急冷方法都采用急冷进进行行试验试验n3、机械冲、机械冲击击强强度度 玻璃瓶在生玻璃瓶在生产产和使用和使用过过程中要程中要经经受多次的冲受多次的冲击击和划和划伤伤,正是,正是这这些机械冲些机械冲击击而引起了瓶子破裂。
由于冲而引起了瓶子破裂由于冲击击部位、冲部位、冲击击性性质质、瓶子状、瓶子状态态与所造成的破与所造成的破损损有关,因而不能制定出定量有关,因而不能制定出定量的机械冲的机械冲击击强强度度标标准在玻璃瓶生准在玻璃瓶生产产中,一般采用适当地中,一般采用适当地增加瓶子壁厚的方法来提高机械冲增加瓶子壁厚的方法来提高机械冲击击强强度n4、翻倒、翻倒强强度度 翻倒翻倒强强度指瓶子放在某一平面上倒下度指瓶子放在某一平面上倒下时时的的强强度,度,这这也是冲也是冲击击强强度的一种瓶子翻倒度的一种瓶子翻倒时时所受到底冲所受到底冲击击力与瓶子力与瓶子质质量、重量、重心位置和瓶子形状关系很大心位置和瓶子形状关系很大设计设计瓶形瓶形时应时应使之使之稳稳定性高,定性高,即使其瓶底加大,重心降低以提高翻倒即使其瓶底加大,重心降低以提高翻倒强强度n5、垂直荷重、垂直荷重强强度度 瓶子运瓶子运输时输时,下,下层层的瓶子受到上面瓶子重力的垂直荷重其的瓶子受到上面瓶子重力的垂直荷重其荷重荷重强强度度较较差的有差的有4000N,好的瓶子可达,好的瓶子可达50000N一般瓶子受垂直荷重子受垂直荷重强强度也与瓶身和瓶子底直径有关。
度也与瓶身和瓶子底直径有关与瓶肩形状密切相关:波斯敦与瓶肩形状密切相关:波斯敦圆圆形形28MPa 方肩方肩3.5MPa 香香槟槟酒瓶形酒瓶形70MPa 肩形肩形56MPa上述各种上述各种强强度中,内度中,内压压强强度、机械冲度、机械冲击击强强度是最重要的度是最重要的n思考思考题题::n1.玻璃包装材料与其它包装材料相比,其主要玻璃包装材料与其它包装材料相比,其主要优优缺点有哪些?缺点有哪些?n2.熔制玻璃的主要熔制玻璃的主要辅辅助原料有哪几助原料有哪几类类??n3.玻璃包装容器都有哪些玻璃包装容器都有哪些类类型?型?n4.玻璃的耐玻璃的耐热热冲冲击击强强度受哪些因素的影响?度受哪些因素的影响?为为什么急冷什么急冷对对玻璃容器的玻璃容器的破坏大于急破坏大于急热热??n5.什么是玻璃的理什么是玻璃的理论论强强度?度?为为什么玻璃的什么玻璃的实际实际强强度度远远远远小于理小于理论论强强度度??n6.玻璃瓶罐的玻璃瓶罐的强强度指度指标标主要有哪些?它主要有哪些?它们们的主要影响因素是什么?的主要影响因素是什么?n7.玻璃的化学性玻璃的化学性质质有哪些?玻璃的化学有哪些?玻璃的化学组组成成对对其化学性其化学性质质有什么影响有什么影响??n8.玻璃容器的退火分玻璃容器的退火分为为哪几个哪几个阶阶段?段?为为什么要控制各什么要控制各阶阶段的段的时间时间或升、或升、降温速度?如何控制?降温速度?如何控制?第二第二节节 陶瓷包装材料 陶瓷包装材料一一 陶瓷的概念陶瓷的概念 陶瓷是以陶瓷是以铝铝硅酸硅酸盐矿盐矿物或物或某些氧化物某些氧化物为为主要原料,或主要原料,或加入配料并以当加入配料并以当时时的技的技术术和和工工艺艺水平,按用途水平,按用途给给予造型,予造型,表面涂上各种光滑釉,或特表面涂上各种光滑釉,或特定釉和各种装定釉和各种装饰饰,采取特定,采取特定的化学工的化学工艺艺,用相当的温度,用相当的温度和不同的气体(氧化、碳化、和不同的气体(氧化、碳化、氮化等)氮化等)烧结烧结成一种或多种成一种或多种晶体。
晶体 二二 陶瓷的化学陶瓷的化学组组成成 陶瓷由各种基本金属氧化物陶瓷由各种基本金属氧化物组组成,成,单单元系有元系有SiO2、、Al2O3、、Fe2O3、、CaO、、MgO、、MnO4、、TOi2、、ThO2、、Y2O3、、La2O3;二元系;二元系统统与三元系与三元系统统最多,最多,还还有碳化有碳化物如物如SiC,,WC,,TiC,,B4C;氮化物如;氮化物如Si3N4,,BN,,TiN,,AIN;氮氧化物等陶瓷的;氮氧化物等陶瓷的矿矿物物组组成有成有刚刚玉玉((Al2O3)、莫来石()、莫来石(3Al2O3·2SiO2--2Al2O·SiO2)、)、白硅石、磷石英、石英、磷英石、白硅石、磷石英、石英、磷英石、镁镁黄黄长长石、石、钙长钙长石、石、硅硅铍铍石、尖晶石、石、尖晶石、锆锆英石等 (三三)釉与陶瓷釉与陶瓷结结合的作用合的作用((1)使陶瓷胎表面致密化,不透水和气,并且有光)使陶瓷胎表面致密化,不透水和气,并且有光 泽泽,形成一,形成一层润层润滑的滑的连续连续相;相;((2)减少表面缺陷,)减少表面缺陷,给给人一种晶人一种晶莹莹如玉的美感如玉的美感((3)使表面)使表面处处于承受若干于承受若干预预加加压应压应力状力状态态,相,相对对提提 高使用高使用强强度;度;((4)消除表面)消除表面显显微裂微裂纹纹,形成滑,形成滑润润的表面,容器易的表面,容器易洗刷、消毒、洗刷、消毒、灭灭菌、保持良好的清菌、保持良好的清洁洁状状态态。
(三三)陶瓷的种陶瓷的种类类及性能及性能n陶瓷的化学陶瓷的化学稳稳定性与定性与热稳热稳定性均好,能耐各种化学定性均好,能耐各种化学物品的侵物品的侵蚀蚀,,热稳热稳定性比玻璃好,在定性比玻璃好,在250℃℃~~300℃℃时时也不开裂,并耐温度也不开裂,并耐温度剧变剧变n不同商品包装不同商品包装对对陶瓷的性能要求也不同,如高陶瓷的性能要求也不同,如高级饮级饮用酒(如茅苔酒),要求陶瓷不用酒(如茅苔酒),要求陶瓷不仅仅机械机械强强度高,密封度高,密封性好,而且要求白度好,并有光性好,而且要求白度好,并有光泽泽有些材料有些材料则则要求要求电绝缘电绝缘性、性、压电压电性、性、热电热电性、透明性、机械性能等性、透明性、机械性能等包装用材料,主要从化学包装用材料,主要从化学稳稳定性和机械定性和机械强强度考度考虑虑 陶瓷种陶瓷种类类粗陶器:多孔、表面粗糙、不透明,有粗陶器:多孔、表面粗糙、不透明,有较较大的吸水率和透气性,主要用作缸大的吸水率和透气性,主要用作缸器精陶器:气孔率和吸水率小于粗陶器,常作精陶器:气孔率和吸水率小于粗陶器,常作坛坛、罐和陶瓶罐和陶瓶瓷瓷 器:器:结结构构紧紧密均匀,均密均匀,均为为白色,表面光滑,吸水率低。
极薄瓷器白色,表面光滑,吸水率低极薄瓷器还还具有具有半透明的特性,按原料不同,瓷器又分半透明的特性,按原料不同,瓷器又分长长石瓷、石瓷、绢绢云母云母质质瓷、滑瓷、滑石瓷和骨灰瓷等石瓷和骨灰瓷等炻炻 器:介于瓷器与陶器之器:介于瓷器与陶器之间间的一种陶瓷制品,有粗炻器和的一种陶瓷制品,有粗炻器和细细炻器两种,主炻器两种,主要用作缸要用作缸坛坛等容器特种陶瓷特种陶瓷金属陶瓷金属陶瓷——在陶瓷原料中加入金属微粒,如在陶瓷原料中加入金属微粒,如镁镁、、镍镍、、铬铬、、钛钛等,使制出的陶瓷兼有金属的等,使制出的陶瓷兼有金属的韧韧而不脆的和陶瓷的耐高温、而不脆的和陶瓷的耐高温、硬度大、耐腐硬度大、耐腐蚀蚀、耐氧化性等特点;、耐氧化性等特点;泡沫陶瓷泡沫陶瓷——质轻质轻而多孔,其孔隙是通而多孔,其孔隙是通过过加入加入发发泡泡剂剂而形成而形成的,具有机械的,具有机械强强度高、度高、绝缘绝缘性好、耐高温的性能性好、耐高温的性能。