包装印刷玻璃包装材料基础知识概述.pptx

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1、《包装材料》第4章玻璃包装材料主讲：吉林大学生物与农业工程学院于庆宇基本内容§1概述1.1玻璃发展简史1.2玻璃的定义及分类1.3玻璃包装材料的通性及发展趋向§2.玻璃的结构2.1晶体与玻璃2.2玻璃的结构基本内容§3玻璃的物理性质3.1密度3.2硬度3.3机械强度3.4玻璃的黏度3.5玻璃的热性质3.6玻璃的光学性质基本内容§4玻璃的化学稳定性4.1玻璃被侵蚀的机理4.2玻璃的化学稳定性与组成的关系4.3玻璃化学稳定性的测试基本内容§5熔制玻璃的原料5.1玻璃的主要原料5.2玻璃的辅助原料§6玻璃的熔制与成型6.1玻璃的熔制6.2玻

2、璃容器的成型基本内容§7玻璃容器的退火及表面处理7.1玻璃瓶中的应力7.2玻璃瓶的退火7.3玻璃表面的性质及表面处理§8强化玻璃与轻量玻璃容器8.1玻璃强化技术8.2轻量玻璃容器§9陶瓷包装材料9.1原料9.2制造与成型§1概述1.1玻璃的发展简史4500年以前公元前1500年公元前1世纪公元3世纪公元12-15世纪公元17-18世纪19世纪中叶1905年1915年1925年1940年20世纪美索布达米亚埃及叙利亚罗马威尼斯蒸汽机问世蓄热式池炉欧文斯真空吸料全自动制瓶机滴料供料机行列式制瓶机压吹法制造大口瓶机械化自动化智能化1.2玻璃

3、的定义及分类定义：两种含义，一是作为一种材料和制品；二是指物质的一种物理化学状态。ASTM（美国材料试验学会）定义为：玻璃是熔融体冷却为固体时，不结晶的无机产物。前苏联定义为：由过冷熔体制得的无定型物体，不论其化学成分如何，冷凝范围多大，统称为玻璃。我国：介于晶态和液态之间的一种特殊状态，由熔融体过冷而得，其内能和构形熵高于相应的晶态，其结构为短程有序长程无序。组成及分类：根据组分：元素玻璃、氧化物玻璃、卤化物玻璃、硫属玻璃，工业生产的主要是氧化物玻璃。根据玻璃的形成体氧化物不同：硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃和铝酸盐玻璃。由两种以上玻璃形成

4、体氧化物组成的玻璃，则以其含量多少来命名。玻璃形成体氧化物：改变体氧化物：中间体氧化物：1.3玻璃包装材料的通性及发展趋向通性：玻璃的化学稳定性好，不会与被包装的商品产生化学反应。玻璃的阻隔性、卫生性与保存性好。一般不会变形。容易用盖密封，开封后仍可再度紧封。可制成各种各样的容器，可着各种颜色。原料丰富，价格低廉，可重复使用。缺点是：抗冲击强度不高，容易破碎和密度大增加了玻璃包装的运输费用，不能承受表面与内部之间的温度的急剧变化，玻璃生产时，耗能较大。发展：高强度轻量玻璃。§2玻璃的结构2.1晶体与玻璃晶体结构：原子、离子或分子的空间

5、排列是规则有序的。玻璃体结构：虽然从几个原子的微观尺寸来看，原子的排列有规则，但从较长的距离观察时，没有可重复的周期性，这种结构特点成为短程有序长程无序结构。2.2玻璃的结构1.石英晶体与石英玻璃的结构石英是由二氧化硅组成的，它以两种结构状态，晶体与玻璃存在于自然界。石英晶体与石英玻璃的基本单元都是硅氧四面体结构，形成3度空间发展的网状结构，二氧化硅又叫网络形成体氧化物。石英和石英玻璃从结构上看分别复合晶体和玻璃体的特点。2.钠钙玻璃结构钠钙玻璃可以看成是向石英玻璃的网络中引入氧化钠和氧化钙等氧化物而形成的。由于引入的氧化物改变了石英

6、玻璃的单一化学组成和硅氧比例，使原来的硅氧四面体网络断裂。一、二价金属氧化物又叫做网络外体氧化物或改变体氧化物。引起石英玻璃的形质的改变，如降低熔制温度和黏度，降低硬度和强度，降低化学稳定性，增大了热膨胀系数，从而导致热冲击性能下降。3.硼硅酸盐玻璃硼硅酸盐玻璃：石英玻璃中引入大量的三氧化二硼的玻璃。玻璃的结构与性质取决于氧化钙和氧化硼的比例，氧化硼有两种结构：三角形平面结构和四面体结构。4.普通玻璃结构普通玻璃的组成除含有氧化钙、氧化钠和二氧化硅以外还含有少量的氧化铝和氧化镁。氧化铝的引入与氧化硼的引入类似，氧化镁的作用是调节玻璃的

7、料性。§3玻璃的物理性质第一类：黏度、电导、离子扩散及化学稳定性等，主要决定于玻璃的结构的松弛和网络外离子的迁移性，并对温度和其它外在条件敏感。第二类：密度、硬度、折射率、弹性模量、热膨胀系数等。受外界的影响较小，转变温度以下与温度的依从关系呈线性关系。3.1密度玻璃密度指单位体积玻璃的质量，国际单位为kg／m3，常采用g/cm3为单位。它是表征玻璃结构的一个重要标志。3.2力学性能1.玻璃的强度：玻璃的强度一般指其耐压强度和抗张、抗折、抗弯、抗冲击强度等。由于玻璃脆性大、在工程实际中，玻璃的断裂强度十分重要。玻璃的断裂多发生在弹性极

8、限内，塑性变形很小，故形成断裂面所需能量比金属和高分子材料小得多。玻璃的断裂强度一般以作用于断裂点的张应力值来表示。影响玻璃强度的主要因素表面状况温度周围介质玻璃的静态疲劳2.玻璃的弹性玻璃的弹性参数主要有弹性模量E、剪