光学玻璃生产的物理化学原理

引言

前言

第一章 用于设计光学系统的玻璃的性质 И.М.Бужинский,Л.И.Дeмкина

第二章 玻璃结构及其性质与化学成分关系的一般问题 Л.И.Дeмкина,К.С.Евстропьев.Г.Т.Петровский,А.К.Яхкинд

第三章 光学玻璃的命名和成分 Л.И.Дeмкина

第四章 玻璃的密度和光学常数 Л.И.Дeмкина

第五章 玻璃的热学性质和热光性质 М.П.AлeксeеНко.

第六章 玻璃中的光损耗 К.Г.Aлeксeeва,Н.И.Власова,Л.И.Дeмкина,Т.И.Мухина

第七章 玻璃的机械性质 Е.Е.Бeрe3ина,Л.И.Дeмкина,В.И.Кисин,Л.А.Орлова

第八章 玻璃的电学性质 В.А.Харью3ов

第九章 光学玻璃的化学稳定性 Л.И.Дeмкина,Г.М.Макарова,В.С.Молчанов

第十章 相平衡和玻璃的析晶 Н.Г.Гуткина.Е.Я.Мухин

第十一章 玻璃及其熔体的粘度 С.В.Нeмилов

第十二章 与玻璃熔体表面能有关的性质 М.П.Алeксeeнко

第十三章 玻璃熔制的原料和配合料的制备 Ф.Г.Тылевич

第十四章 光学玻璃生产的化学检测 И.О.Баранова,Л.Г.Камeнцeва

第十五章 玻璃熔化坩埚和搅拌器生产的物理化学原理 И.А.Полянская,А.Л.Сокольская

第十六章 光学玻璃的熔制 Л.И.Дeмкина,В.Г.Мирошничeнко

第十七章 光学玻璃熔制的化学过程 А.К.Яхкинд

第十八章 玻璃中的和气泡中的气体 В.Т.Славянский

第十九章 玻璃液中条纹和结石的形成和溶解 B.A.Бабкина,Л.И.Демкина，З.М.Полозкова

第二十章 光学玻璃的精密退火 М.С.Гомeльский

索引

本书由苏联国家光学研究所编写，专门阐述光学玻璃工艺的物理化学原理。书中研究讨论光学玻璃的物理性质和工艺性质，阐述各种试验方法以及玻璃的性质与温度和化学成分的关系。书中也介绍有关光学玻璃的配合料制备过程、熔制玻璃的坩埚和搅拌器的生产、火焰炉中玻璃熔制的特点，还介绍在生产中产生的玻璃的缺陷及其防止和消除方法。书中所涉及的内容对其他用途玻璃的生产（建筑玻璃、电真空玻璃等等）也是有用的。

本书可供从事玻璃研究和生产的研究所和工厂的科技人员以及使用光学玻璃的人员阅读。还可作为玻璃和硅酸盐专业的大学生和研究生的参考书。

从学科的角度来看，炼钢过程物理化学包括3部分：炼钢过程热力学;炼钢过程动力学;炼钢熔体的性质和结构。

炼钢过程物理化学炼钢过程热力学

研究炼钢反应的两方面问题：(1)反应能否进行，也即反应的可能性和方向性;(2)反应达到平衡的条件及该条件下能得到的反应产物最大产出率。

炼钢过程包括错综复杂的多相、多元素的不同反应。通过热力学计算，可以研究促进或抑制反应、改变反应方向，或使不能进行的反应变为能够进行的热力学条件。化学反应的吉布斯能变量△G，是判断反应在等温等压条件下能否发生的依据。根据吉布斯能变量最小原理，改变温度、活度、压力及添加剂等条件，可以改变反应的△G，从而使反应按希望的方向进行。通过反应的标准吉布斯能△G°可以计算反应的平衡常数，即反应的限度。因而在给定某些反应物质的组成时，可以计算指定产物的最大产出率。参加反应的物质存在于钢液、熔渣之内，进行热力学分析及计算时，熔体中物质的浓度必须换成“有效浓度”即活度。几十年来已积累了很多高温熔体的热力学数据，如焓△H、熵△S、吉布斯能△G及活度系数等，可以基本上满足炼钢工作者进行热力学分析及计算的需要。

炼钢过程物理化学炼钢过程动力学

研究炼钢反应的速率及机理，找出提高或控制反应速率的途径。从分子观点出发，研究冶金反应的速率、反应级数及活化能称为微观动力学。但炼钢过程中的气—液、气—固或气—液—固反应经常都在流动状态下发生，并伴有传质及传热现象。近20年来，传递现象理论被引用于研究炼钢过程。研究存在传质、传热和动量传递现象时的炼钢过程的速率及机理称为宏观动力学、在这里，“速率”指整个多步骤多相过程的综合速率以及确定速率随环境的变化;而机理则用以解释构成整个反应的所有各步骤，并指明控制过程速率的限制性环节。如果在冶金炉或钢包内研究炼钢过程的宏观动力学，则应研究物料在容器内的混合及停留时间等，因而涉及到冶金容器的形状和操作的最优化问题。这样炼钢过程动力学即过渡到冶金反应工程学的范畴。

炼钢过程物理化学炼钢熔体

包括铁液及熔渣。研究炼钢过程必须对它们的各种性质加以测定或计算。属于热力学性质的有熔体物质的热容、焓、熵生成吉布斯能及活度(包括铁液中各元素的活度相互作用系数)等;属于动力学及传递性质的有扩散系数、黏度、传质系数及传热系数等;属于电化学性质的有电导率、迁移数及分解电动势等;属于物理性质的有密度、热导率、表面(界面)张力、磁导率、蒸气压及杂质或气体在熔体中的溶解度等。熔体性质与物质结构有关。建立熔体的结构模型，从而计算其组分的活度是一个重要研究课题，但迄今仍未得到一个能普遍适用于任何组成的熔体(熔渣及含不同元素的铁液)的结构模型。熔体物理性质数据基本上还是依靠测定。

20世纪50年代以来，在中国，冶金过程物理化学的学科逐步建立。北京科技大学、东北大学及中南工业大学三所大学相继组成专门的教学和研究队伍。全国第一届冶金过程物理化学学术讨论会于1962年在上海召开，第二届于1964年于长沙召开。自1976年以后该学术会议恢复定期举行。发表的论文中相当大的部分属于炼钢过程物理化学的范畴。此外，全国炼钢学术会议也有不少关于炼钢过程物理化学的论文。在学术水平上，已有不少研究领域达到国际水平，但尚有一些领域属于空白区。为了促进钢铁工业向高质量、现代化发展，必须大力进行炼钢物理化学的研究。下列领域值得重视：

(1)结合中国矿产资源特点，研究钢中有害杂质的去除和有益元素的提取，相应地研究有关元素在金属液中的热力学行为及动力学性质。

(2)超纯净钢冶炼的物理化学及其对高质量钢管、钢板(包括高压石油钢管及深冲薄板)机械性能的作用。

(3)凝固过程动力学，对连铸钢坯性能的影响。

(4)钢铁厂环境保护和资源再生的物理化学。2100433B

抛光的过程有2个，即“干抛光与湿抛光”，抛光磨石在“干与湿”之间当石材产品发生物理化学作用，干抛光是在石材表面温度升高使水分蒸发，导致抛光磨石浓度增大，从而达到强化效果，产品光泽度开始达到了理想要求，光泽度达85度以上或更高。

抛光磨石在被加工产品上抛光，待抛光产品烫手后，将板面加水量水，以起到降温作用，不允许连续加水或大量加水，否则，水的润滑作用将会使抛光达不到理想效果，也不能全部使用干抛光，过高的温度会烧坏板面，而且会使板面出现裂纹。

一般而言，产品精磨后，产品的光泽度在40~50左右，而有些石材精磨后达不到上面的光泽度，如山西黑、黑金砂、集宁黑等，此类产品精磨后的光泽度只有20~30度之间，用前面的微粒研磨原理解释不够一面，这种产品在抛光“干与湿”，温度的升高，降温中，强化抛光过程，发生物理化学反应，产品在经过“干抛光、湿抛光”中，光泽度逐步提高，光泽度达95度以上。