玻璃工艺学

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出版者:中国轻工业出版社
作者:西北轻工业学院 编
出品人:
页数:627
译者:
出版时间:2006-9
价格:70.00元
装帧:平装
isbn号码:9787501901791
丛书系列:
图书标签:
  • 琉璃
  • 影响的物理科学
  • glass
  • 玻璃工艺
  • 玻璃艺术
  • 材料科学
  • 工艺技术
  • 设计
  • 手工
  • DIY
  • 艺术设计
  • 玻璃制品
  • 装饰艺术
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具体描述

本教材以原北京轻工业学院主编的玻璃工艺学为基础,结合十几年来玻璃工业的发展,加强基础理论和新工艺部分,力求理论联系实际,适合国内情况。全书共分三编:第一编为玻璃的物理化学,着重于组成、结构、性质三者的联系;第二编为玻璃工艺学基础,主要叙述有关工艺原理与工艺因素的影响;第三编为各种制品的生产,叙述工艺流程与生产技术。本书内容较广,篇幅较多,在采用时可根据实际情况有所取舍,当教学时数不足时,可将第三编作为课外阅读材料。

  本教材供轻工业院校日用被玻璃专业教学使用,也可以供有关研究人员、工人技术人员参考。

晶体艺术的交响:现代材料科学与传统匠心的融合 书籍名称:《晶体艺术的交响:现代材料科学与传统匠心的融合》 图书简介: 本书并非聚焦于传统的玻璃制作技艺,而是将视野投向更广阔的材料科学领域,深入探讨现代晶体材料在光电、能源、生物医学以及先进结构工程中的前沿应用与未来趋势。我们致力于构建一座桥梁,连接基础物理学原理与尖端工程实践,旨在为材料科学家、工程师、研发人员以及对未来科技充满好奇的读者,提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角。 第一部分:超结构晶体的基石——从原子到宏观性能的跨越 本部分着重于现代晶体材料的理论基础与制备技术,超越了传统意义上的“玻璃”范畴,深入到原子尺度的排列、缺陷工程以及多尺度结构设计。 第一章:量子效应与晶格动力学 深入剖析半导体、超导体及拓扑绝缘体等先进晶体材料的能带理论。重点阐述晶格振动(声子)如何调制材料的热学、电学特性,并引入第一性原理计算(如DFT方法)在预测新型晶体结构稳定性和电子性质中的关键作用。讨论缺陷工程,如掺杂、位错和晶界对宏观电导率和光学吸收光谱的影响机理。 第二章:定向生长与薄膜沉积的精密控制 详细介绍当前主流的晶体生长技术,包括但不限于: 区域熔融法与提拉法(Czochralski Process): 探讨如何通过精确控制温度梯度和拉伸速率,获得超高纯度的大尺寸单晶,并分析其在光纤和功率器件制造中的应用瓶颈。 化学气相沉积(CVD)与物理气相沉积(PBD): 重点解析等离子体增强(PECVD)和原子层沉积(ALD)在亚纳米级薄膜厚度和均匀性控制上的突破,以及这对微电子器件性能的决定性影响。 溶液生长法与水热合成: 针对非氧化物晶体和压电材料,探讨低温、低能耗合成方法的优化策略及其在功能陶瓷制造中的潜力。 第三章:晶体结构与功能性的多维关联 本章将晶体结构视为实现特定功能的“蓝图”。探讨晶体对称性与非线性光学响应之间的内在联系;分析压电/铁电晶体的畴结构演变与能量转换效率;并引入准晶体和无序晶体结构的概念,揭示其在提升材料机械韧性方面的独特优势。 第二部分:光电领域的前沿突破——从光子捕获到信息处理 本部分聚焦于晶体材料在信息技术和能源转化中的核心作用,特别是新型光子晶体和钙钛矿材料的研究进展。 第四章:光子晶体与超材料的光学调控 深入讲解光子晶体的能带结构(Photonic Band Gap, PBG)原理。详细阐述如何设计一维、二维和三维周期性结构,以实现对光传播的完全禁带控制。讨论光子晶体在微型谐振腔、波导器件以及高效率LED中的集成应用。引入超材料(Metamaterials)的概念,重点剖析负折射率材料的电磁响应机制及其在隐身技术和完美成像中的理论潜力。 第五章:下一代光伏材料:钙钛矿与量子点 本书将钙钛矿晶体视为当前太阳能电池领域最具颠覆性的材料。深入分析其优异的光吸收特性、载流子迁移率以及合成过程中的相稳定问题。探讨如何通过表面钝化、晶界工程和层级结构设计来提升其长期工作稳定性。同时,介绍半导体量子点(QDs)在色域扩展和上转换/下转换技术中的应用。 第六章:高频电子学与宽禁带半导体 分析碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带晶体在电力电子和高功率射频器件中的不可替代性。探讨这些材料在高击穿电压、高电子迁移率下的工作机理,以及它们如何推动电动汽车、5G/6G通信基础设施的能效革命。 第三部分:跨学科应用:从生物传感到结构抗性 本部分拓宽晶体材料的应用边界,探讨其在生命科学、环境工程以及极端条件下的性能表现。 第七章:生物相容性与晶体界面工程 讨论生物医学植入物中陶瓷晶体和生物活性玻璃的生物相容性机制。分析羟基磷灰石等骨替代材料的晶体缺陷如何促进骨细胞的整合。着重讲解使用表面活性剂和模板剂在水溶液中“自组装”纳米晶体,以实现药物控释和高灵敏度生物传感器的制造。 第八章:极端环境下的晶体行为与寿命预测 研究晶体材料在高温、高压、强辐射环境下的失效机制。探讨辐照损伤(如离子注入)如何诱发晶格重构、晶粒团聚或非晶化。介绍疲劳测试和蠕变行为分析方法,以预测核反应堆结构材料和航空航天部件的服役寿命。 第九章:先进陶瓷晶体与复合结构 介绍高性能结构陶瓷(如氧化锆、氮化硅)的增韧技术。重点分析晶界工程如何通过引入纳米级第二相或控制晶粒取向,有效抑制裂纹扩展,从而实现超高硬度与良好断裂韧性的统一。讨论纤维增强晶体复合材料在轻量化和抗冲击方面的最新进展。 结语:面向智能制造的材料设计范式 展望未来,本书强调基于人工智能和机器学习(ML/AI)的材料信息学(Materials Informatics)在加速新晶体发现中的作用。探讨如何利用高通量实验和计算模拟,实现“按需设计”的功能晶体,推动从传统经验驱动的材料开发模式向数据驱动的智能设计范式的转变。 本书特色: 本书融合了扎实的凝聚态物理基础、前沿的材料合成技术以及具体的工程应用案例,避免了对单一材料类别的过度聚焦,旨在提供一个对现代晶体科学全景式的理解。语言严谨而富有逻辑性,图表丰富,适合有一定物理或化学基础的专业读者深入研习。

作者简介

目录信息

目 录
绪 论
第一编 玻璃的物理化学
第一章 玻璃结构
1-1玻璃态的特性
1-2玻璃的结构学说
1-3硅酸盐玻璃结构
1-4硼酸盐玻璃结构
1-5磷酸盐玻璃结构
1-6其它氧化物玻璃结构
1-7逆性玻璃
1-8硫属化合物玻璃
1-9卤化物玻璃
1-10玻璃结构中阳离子的分类
1-11各种氧化物在玻璃中的作用
1-12玻璃的热历史
1-13玻璃成分 结构、性能之间的关系
第二章 玻璃生成规律
2-1热力学条件
2-2动力学条件
2-3熔体结构、键性、键强对生成玻璃的作用
2-4氧化物玻璃的生成
第三章 熔体和玻璃体的相变
3-1熔体和玻璃体的成核过程
3-2晶体生长
3-3微晶玻璃的核化和晶化
3-4玻璃的分相
3-5玻璃的析晶
第四章 玻璃的粘度
4-1概述
4-2粘度和温度的关系・
4-3粘度与熔体结构的关系
4-4玻璃组成对粘度的作用
4-5粘度参考点
4-6粘度在生产中的应用
4-7粘度的计算
第五章 玻璃的表面张力和表面性质
5-1玻璃表面张力的物理与工艺意义
5-2玻璃表面张力与组成及温度的关系
5-3玻璃的润湿能力与润湿角
5-4玻璃的表面性质
5-5玻璃表面与生物的相互作用
第六章 玻璃的机械性质
6-1玻璃的机械强度
6-2玻璃的弹性
6-3玻璃的硬度和脆性
6-4玻璃的密度
第七章 玻璃的热学性质
7-1玻璃的热膨胀系数
7-2玻璃的比热
7-3玻璃的导热系数
7-4玻璃的热稳定性
第八章 玻璃的化学稳定性
8-1玻璃的侵蚀机理
8-2影响玻璃化学稳定性的因素
第九章 玻璃的电学、磁学性质
9-1玻璃的导电性
9-2玻璃的介电损失
9-3玻璃的介电常数
9-4玻璃的介电强度抗击穿程度
9-5玻璃的电解现象
9-6玻璃的半导体性
9-7玻璃的磁学性质
第十章 玻璃的光学性质
10-1玻璃的折射率
10-2玻璃的光学常数
10-3玻璃对光的反射、吸收和透过
10-4玻璃的红外和紫外吸收
第十一章 玻璃的着色和脱色
11-1概述
11-2离子着色
11-3硫、硒及其化合物的着色
11-4金属胶体着色
11-5玻璃的辐射着色
11-6颜色的表示方法
11-7玻璃的脱色
第二编 玻璃工艺学基础
第十二章 原料
12-1概述
12-2主要原料
12-3辅助原料
12-4碎玻璃
12-5 稀土元素氧化物在玻璃工业中的应用
第十三章 配合料的制备
13-1原料的选择
13-2原料的运输和储存
13-3原料的加工处理
13-4玻璃组成的设计和确定
13-5配合料的计算
13-6配合料的制备
13-7配合料的质量检验
13-8配合料的粒化
13-9原料车间的除尘
第十四章 玻璃的熔制
14-1玻璃的熔制过程
14-2硅酸盐形成和玻璃形成
14-3玻璃液的澄清和均化
14-4玻璃液的冷却
14-5影响玻璃熔制过程的工艺因素
14-6玻璃熔窑的类型及其选择
14-7玻璃熔制的温度制度
14-8池窑熔制工艺的改进
14-9玻璃池窑用耐火材料的蚀变和选用
第十五章 玻璃体的缺陷
15-1概述
15-2气泡(气体夹杂物)
15-3结石(固体夹杂物)
15-4条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)
第十六章 玻璃的成形
16-1玻璃的成形
16-2玻璃的主要成形性质
16-3成形制度
16-4成形方法
16-5模型
第十七章 玻璃的退火和淬火
17-1概述
17-2玻璃的应力
17-3玻璃的退火
17-4玻璃的淬火
第十八章 玻璃制品的加工
第十九章 玻璃工业的环境保护
19-1概述
19-2玻璃工业对大气的污染
19-3废水的污染及其处理
19-4噪声及其防治
第三编 玻璃制品的生产
第二十章 玻璃瓶罐的生产
20-1玻璃瓶罐的分类及其用途
20-2玻璃瓶罐的基本要求
20-3瓶罐玻璃的化学组成
20-4玻璃瓶罐的生产工艺过程
20-5玻璃瓶罐的缺陷及其消除方法
20-6玻璃瓶罐生产的技术检验
20-7玻璃瓶罐的轻量化
第二十一章 玻璃器皿的生产
21-1器皿玻璃的化学组成及原料
21-2器皿玻璃的熔制
21-3器皿玻璃的脱色
21-4玻璃器皿的成形
21-5玻璃器皿的加工与装饰
第二十二章 平板玻璃的生产
22-1平板玻璃制品的品种和生产工艺过程
22-2平板玻璃的化学组成和原料
22-3平板玻璃的熔制
22-4平板玻璃的成形
第二十三章 保温瓶玻璃的生产
23-1概述
23-2保温瓶玻璃
23-3瓶胆制造工艺
23-4真空镀镁工艺
23-5影响保温瓶质量的工艺因素
第二十四章 仪器玻璃
24-1仪器玻璃的分类和要求
24-2高硅氧玻璃
24-3高硼硅仪器玻璃
24-4硼硅酸盐中性玻璃
24-5温度计玻璃
24-6高铝玻璃
24-7过渡玻璃
第二十五章 石英玻璃
25-1石英玻璃的性能
25-2石英玻璃的生产工艺
25-3特种石英玻璃
第二十六章 光学玻璃
26-1无色光学玻璃的生产
26-2有色光学玻璃的生产
26-3眼镜玻璃的生产
第二十七章 电真空玻璃
27-1电真空玻璃的特性
27-2电真空玻璃的分类
27-3电真空玻璃的生产工艺
27-4玻璃与金属的封接
第二十八章 微晶玻璃
28-1概述
28-2微晶玻璃的分类
28-3微晶玻璃的性质及应用
28-4微晶玻璃的工艺原理
28-5微晶玻璃的生产工艺
第二十九章 玻璃纤维
29-1玻璃纤维的分类 品种和用途
29-2玻璃纤维的性能
29-3玻璃纤维的制造工艺
29-4特种玻璃纤维
第三十章 特种玻璃
30-1概述
30-2防护玻璃
30-3半导体玻璃
30-4激光玻璃
30-5光学纤维玻璃
30-6法拉第旋转玻璃
30-7超声延迟线玻璃
30-8声光玻璃
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的装帧和排版也值得称赞,每一页都像是一件精心打磨的作品。我发现自己经常会因为某一幅高清的图片而停下阅读的脚步,细细品味那纹理、那光泽。它不是那种只有文字堆砌的枯燥教材,而是充满了视觉享受的艺术品鉴赏录。对于非专业读者来说,光是欣赏书中的插图和案例研究,就已经是一次极佳的视觉盛宴了。更重要的是,作者的叙述方式非常具有感染力,她似乎在用一种充满敬畏的语气来介绍这些流传已久的工艺。在阅读过程中,我仿佛能听到工匠敲击工具的声音,闻到高温熔炉散发出的热浪。这种沉浸式的体验是其他任何工具书都无法比拟的。它成功地将一门技术学科,转化为了一场关于美、历史和人类创造力的深刻对话。这本书无疑是我书架上,最值得经常翻阅的一本“心灵指南”。

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这本书真是让人爱不释手,虽然我一直对设计领域抱有浓厚的兴趣,但这次的阅读体验完全超出了我的预期。我尤其欣赏作者在叙述中那种娓娓道来的专业感,仿佛置身于一间古老的工作室,亲眼目睹那些匠人如何将一块看似普通的材料,通过精湛的技艺转化为令人惊叹的艺术品。书中的案例分析极其深入,不仅仅停留在理论层面,更结合了大量的历史背景和文化内涵,让我对整个工艺的发展脉络有了更清晰的认识。比如,书中对不同时期玻璃制品风格演变的梳理,以及如何通过材料配比和烧制温度来控制最终的色彩和透明度,这些细节的描绘简直是教科书级别的。我常常被那些充满创意的设计所吸引,那些利用光影和折射原理创造出的视觉奇观,让人不得不佩服人类智慧的无穷。读完后,我感觉自己的审美水平都有了显著的提升,甚至开始尝试用一种全新的视角去观察我们日常生活中接触到的各种材料。这本书对于任何想要深入了解工艺美术的人来说,都是一份不可多得的宝藏。

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这本书带给我的冲击是,它成功地将一门古老的技艺与现代的创新思维完美地结合了起来。我过去总觉得传统工艺是陈旧的、与现代生活格格不入的,但这本书彻底颠覆了我的看法。作者在介绍传统技术的同时,着重探讨了当代艺术家如何利用这些经典手法来表达前卫的观念。书中展示的许多当代作品,其设计理念之大胆、造型之复杂,让人惊叹于材料的无限可能性。我特别喜欢其中关于“光与空间”的章节,它不仅仅是在描述材料本身,更是在探讨材料在特定环境中所能产生的精神效应。这种哲学层面的探讨,让这本书超越了一般的工艺指南,更像是一部关于材料美学和空间哲学的专著。它鼓励读者去跳出“实用性”的框架,去思考材料作为一种媒介所能承载的文化意义和情感表达,这对我个人的创作方向产生了巨大的启发。

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作为一名长期关注材料科学的工程师,我阅读这本书主要是为了了解其背后的物理和化学原理。令人惊喜的是,作者在处理技术内容时,保持了极高的科学严谨性,同时又避免了过于晦涩的数学推导,使得工科背景的读者也能轻松理解。书中对于不同玻璃配方的热膨胀系数、应力控制以及退火曲线的描述,清晰地揭示了为什么某些工艺环节必须精确到毫秒级别。我特别留意了关于“缺陷控制”的部分,作者详细分析了气泡、应力裂纹和颜色不均等常见问题的成因,并给出了对应的预防和修复方案,这对于提高生产良率有着直接的指导意义。这本书的价值在于,它将艺术家的直觉和科学家的精确性完美地融合在一起,提供了一个多维度的视角来审视这门学科。它证明了,最伟大的艺术往往建立在最扎实的科学基础之上。

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我以一个纯粹的爱好者和业余实践者的角度来说,这本书的知识密度实在太大了,我得一遍遍地仔细研读才能勉强跟上作者的思路。它并不是那种轻松的入门读物,更像是一本给专业人士准备的深度参考手册。我最欣赏的是它对技术细节的毫不保留,从基础的熔炼配方到复杂的吹制成型技巧,作者都给出了详尽的步骤和注意事项。这对于我这种喜欢自己动手尝试的人来说,简直是如获至宝。书中对模具设计和热处理过程的讲解尤为精彩,很多我过去尝试失败的步骤,在书中找到了清晰的理论支撑。不过,对于初学者来说,可能需要一定的专业背景才能完全消化这些内容。阅读过程中,我常常需要对照着一些图解和图表才能完全理解某些复杂的物理化学反应。总的来说,如果你想从零基础跃升到能够理解并操作专业级设备和流程的水平,这本书绝对是值得投资的,它为你搭建起了一个坚实的理论框架。

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