1. 研究目的与意义（文献综述）

高硼硅玻璃又名硬质玻璃，同大多数类型的玻璃相比，高硼硅玻璃中的硅含量非常高而碱含量非常低，这使得高硼硅玻璃具有良好的光学性能、电学性能、很低的热膨胀系数，具有极高的硬度、优良的耐化学侵蚀性、优异的耐热冲击性，热膨胀系数在32～40×10^—7／℃之间，能够在450℃高温下长期工作，其代表品种为pyrex7740玻璃。高硼硅玻璃的透光度可以达到90％以上，具有良好的视觉效果，广泛应用于热水器集热管、玻璃仪器、化工管道、耐热玻璃制品等领域。随着平板高硼硅玻璃的出现，特别是浮法高硼硅玻璃的生产，高硼硅玻璃的使用领域进一步扩展，浮法高硼硅玻璃主要应用于lcd投影仪保护盖片、光学滤色反色镜、医用生物基片、生物科技dna芯片、室外大型灯具的耐热玻璃面板、耐热玻璃台面、高档防弹玻璃和高级防火玻璃等新型高档科技和安全领域。

高硼硅玻璃和普通玻璃一样，在生产过程中都会产生各种缺陷。玻璃制品按缺陷的状态不同大致可分为，气泡（气体夹杂物）、结石（固体夹杂物）、条纹和节瘤（玻璃夹杂物）。玻璃中的气泡是可见的气体夹杂物，主要有一次气泡和二次气泡，是由玻璃中各种气体组成的，配合料经过熔化，澄清均化大量气泡排出，但是还会有部分气泡没有排出，残留在玻璃液中，形成气泡，会影响玻璃的外观质量、透明性和机械强度。结石主要包括配合料、耐火材料和析晶结石，它破坏了玻璃制品的外观和光学均匀性，同时在玻璃体内会产生局部应力，会大大降低产品的机械强度和热稳定性，甚至会让产品自行炸裂。条纹和节瘤是由于溶制不均与耐火材料被侵蚀等原因而引起，它是一种比较普遍玻璃不均匀性方面的缺陷。

某厂高硼硅颜色玻璃在实际生产和应用中，发现有黄色高硼硅乳浊玻璃在高温灯工操作时颜色变黑和绿色高硼硅乳浊玻璃中出现浅色线道成分缺陷的案例。绿色的高硼玻璃出现浅色线道可能是因为以下原因。玻璃在熔化过程中由于均化不够完善，玻璃体存在一定程度的不均匀性，还有熔制制度，窑内气氛等会引起条纹和节瘤的产生。在玻璃的澄清冷却过程中会产生分相，产生玻璃相夹杂物。分相是动力学过程, 分相达到平衡过程也即是两相之间物质传递的过程。分相过程中, 非桥氧含量逐渐增加, 同时这也是四配位硼含量降低的过程。由于硅一般以四配位存在, 所以当四配位硼含量降低时, 硅氧、网络和硼氧网络结构差异越来越大, 最终导致分相，出现缺陷。玻璃在一定温度范围类会析晶而产生析晶结石，玻璃长时间处于有利于晶体形成和生长的温度范围，玻璃中化学组成不均匀的部分成为主要因素。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：用已有缺陷的产品制备出在测试中所需求的实验样品

材料表征：对颜色变黑的黄色乳浊玻璃和含有浅色线道的绿色高硼硅乳浊玻璃，通过xrd、xps、sem、dcs等技术手段对其形貌和组成结构进行分析。确定缺陷的组成和分析，并找出产生缺陷的原因。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制取实验所需的原料。

第6－12周：采用xrd、xps、dsc、sem等测试技术对试验样品的物相、显微结构、进行测试，并查阅相关文献分析产生这两种缺陷的原因。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] srinivasan, g. r.; tweer, i.; macedo, p. b.; sarkar, a.; haller, w., phase separation in sio₂b₂o₃na₂o system. journal of non-crystalline solids 1971, 6 (3), 221-239.

[2] munoz, f.; montagne, l.; delevoye, l., influence of phosphorus speciation on the phase separation of na₂o-b₂o₃-sio₂ glasses. physics and chemistry of glasses-european journal of glass science and technology part b 2008, 49 (6), 339-345.

[3] schuller, s.; pinet, o.; grandjean, a.; blisson, t., phase separation and crystallization of borosilicate glass enriched in moo₃, p₂o₅, zro₂, cao. journal of non-crystalline solids 2008, 354 (2–9), 296-300.