第五章 玻璃、陶瓷包装材料 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、陶瓷瓶与缸、坛、壶等容器
第五章 玻璃、陶瓷包装材料 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、陶瓷瓶与缸、坛、壶等容器
第一节 玻璃包装材料 （一）玻璃包装材料的化学组成 玻璃的化学成分基本上是二氧化硅（SiO2）和各种金 属氧化物，SiO2在玻璃中形成硅氧四面体的结构网，即为 玻璃的骨架，使玻璃具有一定的机械强度、耐热性和良好 的透明性、稳定性等。金属氧化物包括氧化钠、氧化钙、 氧化铝、氧化硼、氧化钡、氧化铬和氧化镍等。这些金属 氧化物与氧化硅按一定配比，经过高温熔融、冷却形成固 定物质
第一节 玻璃包装材料 （一）玻璃包装材料的化学组成 玻璃的化学成分基本上是二氧化硅（SiO2）和各种金 属氧化物，SiO2在玻璃中形成硅氧四面体的结构网，即为 玻璃的骨架，使玻璃具有一定的机械强度、耐热性和良好 的透明性、稳定性等。金属氧化物包括氧化钠、氧化钙、 氧化铝、氧化硼、氧化钡、氧化铬和氧化镍等。这些金属 氧化物与氧化硅按一定配比，经过高温熔融、冷却形成固 定物质
［物理机械性能］ ◼ 玻璃的密度随成分不同而不同，一般为2．2～6．5g／cm3 ， 常用的钢玻璃密度为2．5g／cm3。玻璃的透明性好，阻性 隔强，是良好的密封容器材料，加入Cr2O2能制成绿色玻璃， 加入NiO能制成棕色玻璃。玻璃的坚固耐用性主要取决于它 的机械性质。玻璃的抗拉强度一般为6～8kgf／mm2，热塑 时抗拉强度则显著提高，增加CaO含量亦可使抗拉强度提高， 但NaO、K2O的含量则会降低其抗拉强度。玻璃表面若有微 小裂痕，其抗张强度会大大降低。玻璃的抗压强度高，一般 比抗拉强度高15～16倍。玻璃的弹性和韧性差，属于脆性 材料，超过其强度极限会立刻破理裂。玻璃的硬度很好，约 为莫氏6级
［物理机械性能］ ◼ 玻璃的密度随成分不同而不同，一般为2．2～6．5g／cm3 ， 常用的钢玻璃密度为2．5g／cm3。玻璃的透明性好，阻性 隔强，是良好的密封容器材料，加入Cr2O2能制成绿色玻璃， 加入NiO能制成棕色玻璃。玻璃的坚固耐用性主要取决于它 的机械性质。玻璃的抗拉强度一般为6～8kgf／mm2，热塑 时抗拉强度则显著提高，增加CaO含量亦可使抗拉强度提高， 但NaO、K2O的含量则会降低其抗拉强度。玻璃表面若有微 小裂痕，其抗张强度会大大降低。玻璃的抗压强度高，一般 比抗拉强度高15～16倍。玻璃的弹性和韧性差，属于脆性 材料，超过其强度极限会立刻破理裂。玻璃的硬度很好，约 为莫氏6级
［热稳定性］ 玻璃有一定的耐热性，但不耐温度急剧变化。作为 容器玻璃，在成分中加入硅、硼、铅、镁、锌等的氧化物， 可提高其耐热性，以适应玻璃容器的高温杀菌和消毒处理。 容器玻璃的热稳定受热膨胀系数、抗拉强度和弹性系数的 影响最大，它与抗张强度成正比，与热膨胀系数成反比。 容器玻璃的厚度不均匀，或存在结石、气泡、微小裂纹和 不均匀的内应力，均会影响热稳定性
［热稳定性］ 玻璃有一定的耐热性，但不耐温度急剧变化。作为 容器玻璃，在成分中加入硅、硼、铅、镁、锌等的氧化物， 可提高其耐热性，以适应玻璃容器的高温杀菌和消毒处理。 容器玻璃的热稳定受热膨胀系数、抗拉强度和弹性系数的 影响最大，它与抗张强度成正比，与热膨胀系数成反比。 容器玻璃的厚度不均匀，或存在结石、气泡、微小裂纹和 不均匀的内应力，均会影响热稳定性
［光学性能］ ◼ 玻璃的光学性能体现为透明性 和折光性。 ◼ 干净的玻璃有高度的透明性。 ◼ 由琥珀色玻璃吹制的瓶子（厚 度2mm），能遮隔波长大于 4500A的光，绿色玻璃能遮隔 波长3500A左右的光。 ◼ 厚度与种类影响玻璃滤光性。 ◼ 玻璃的折光性使工艺品玻璃容 器具光彩夺目的装潢效果
［光学性能］ ◼ 玻璃的光学性能体现为透明性 和折光性。 ◼ 干净的玻璃有高度的透明性。 ◼ 由琥珀色玻璃吹制的瓶子（厚 度2mm），能遮隔波长大于 4500A的光，绿色玻璃能遮隔 波长3500A左右的光。 ◼ 厚度与种类影响玻璃滤光性。 ◼ 玻璃的折光性使工艺品玻璃容 器具光彩夺目的装潢效果
［化学稳定性］ 玻璃具有良好的化学稳定性，耐化学腐蚀性强。只有 氢氟酸能腐蚀玻璃。因此，玻璃容器盛装酸性或碱性食品 以及针剂药液，显得格外重要。玻璃的种类很多，不同玻 璃的化学稳定性不一样。影响玻璃性质的因素还有其他一 些，包括玻璃的化学组成、腐蚀的温度和时间，以及玻璃 是否与其他有害的元素接触过高。中性玻璃一般比碱性玻 璃更耐化学腐蚀，后者会使水溶液呈碱性，因此，这种玻 璃容器对其内装物的性质有所影响
［化学稳定性］ 玻璃具有良好的化学稳定性，耐化学腐蚀性强。只有 氢氟酸能腐蚀玻璃。因此，玻璃容器盛装酸性或碱性食品 以及针剂药液，显得格外重要。玻璃的种类很多，不同玻 璃的化学稳定性不一样。影响玻璃性质的因素还有其他一 些，包括玻璃的化学组成、腐蚀的温度和时间，以及玻璃 是否与其他有害的元素接触过高。中性玻璃一般比碱性玻 璃更耐化学腐蚀，后者会使水溶液呈碱性，因此，这种玻 璃容器对其内装物的性质有所影响
（三）玻璃包装材料种类 普通瓶罐玻璃（主要是钠、钙、硅酸盐玻璃） 特种玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、钠 化玻璃等）
（三）玻璃包装材料种类 普通瓶罐玻璃（主要是钠、钙、硅酸盐玻璃） 特种玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、钠 化玻璃等）
第二节 陶瓷包装材料 （一）陶瓷的概念 陶瓷是以铝硅酸盐矿物 或某些氧化物为主要原料， 或加入配料并以当时的技术 和工艺水平，按用途给予造 型，表面涂上各种光滑釉， 或特定釉和各种装饰，采取 特定的化学工艺，用相当的 温度和不同的气体（氧化、 碳化、氮化等）烧结成一种 或多种晶体
第二节 陶瓷包装材料 （一）陶瓷的概念 陶瓷是以铝硅酸盐矿物 或某些氧化物为主要原料， 或加入配料并以当时的技术 和工艺水平，按用途给予造 型，表面涂上各种光滑釉， 或特定釉和各种装饰，采取 特定的化学工艺，用相当的 温度和不同的气体（氧化、 碳化、氮化等）烧结成一种 或多种晶体
(二)陶瓷的化学组成 陶瓷由各种基本金属氧化物组成，单元系有SiO2、 Al2 O3、Fe2 O3、CaO、MgO、MnO4、TOi2、ThO2、Y2 O3、 La2 O3；二元系统与三元系统最多，还有碳化物如SiC， WC，TiC，B4 C；氮化物如Si3 N4，BN，TiN，AIN；氮氧 化物等。陶瓷的矿物组成有刚玉（Al2O3）、莫来石 （3Al2O3·2SiO2－2Al2O·SiO2）、白硅石、磷石英、 石英、磷英石、镁黄长石、钙长石、硅铍石、尖晶石、 锆英石等
(二)陶瓷的化学组成 陶瓷由各种基本金属氧化物组成，单元系有SiO2、 Al2 O3、Fe2 O3、CaO、MgO、MnO4、TOi2、ThO2、Y2 O3、 La2 O3；二元系统与三元系统最多，还有碳化物如SiC， WC，TiC，B4 C；氮化物如Si3 N4，BN，TiN，AIN；氮氧 化物等。陶瓷的矿物组成有刚玉（Al2O3）、莫来石 （3Al2O3·2SiO2－2Al2O·SiO2）、白硅石、磷石英、 石英、磷英石、镁黄长石、钙长石、硅铍石、尖晶石、 锆英石等
(三)釉与陶瓷结合的作用 （1）使陶瓷胎表面致密化，不透水和气，并且有光 泽，形成一层润滑的连续相； （2）减少表面缺陷，给人一种晶莹如玉的美感 （3）使表面处于承受若干预加压应力状态，相对提 高使用强度； （4）消除表面显微裂纹，形成滑润的表面，容器易 洗刷、消毒、灭菌、保持良好的清洁状态
(三)釉与陶瓷结合的作用 （1）使陶瓷胎表面致密化，不透水和气，并且有光 泽，形成一层润滑的连续相； （2）减少表面缺陷，给人一种晶莹如玉的美感 （3）使表面处于承受若干预加压应力状态，相对提 高使用强度； （4）消除表面显微裂纹，形成滑润的表面，容器易 洗刷、消毒、灭菌、保持良好的清洁状态