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浅述几种特种玻璃的制造工艺及其特性
- 2019-09-27-

       特种玻璃是指使用在近代特别技术上的玻璃。它的品种很多,使用范围也日益广泛。这里简略地介绍几种特种玻璃的制作原理和性能。

  防护玻璃防护玻璃一般指防X射线或γ射线或防中子的玻璃。因为物质对放射性辐射的吸收能力随其含有的金属元素的原子序数的增大而进步,所以防护玻璃都含有较多量的重金属氧化物。例如防X射线玻璃含较多量的PbO、BaO等,防γ射线的玻璃含较多量的PbO、WO3、Bi2O3等。因为γ射线的穿透能力较X射线强得多,所以γ射线防护玻璃的比重和铅当量较X射线防护玻璃高得多。中子有热中子、慢中子和快中子三种。所谓防中子玻璃系指热中子和慢中子而言。

  因为很多资料对快中子的吸收效果都不很理想,因而快中子只要慢化(用重水或轻金属将快中子慢化)今后,再被吸收。一般吸中子玻璃的组成中含有较高量的B2O3、CdO等。以上三种玻璃因为它的组成中含有较多量的重金属氧化物,因而玻璃颜色较深,透光度下降。玻璃比重越大,重金属氧化物含量越高,则玻璃上色越深,对透光度影响越大。所以防γ射线、防中子玻璃要求它无色通明,但是在制作工艺上要到达高通明度是较困难的。但从原子反应堆窥视窗的要求动身,总希望它通明度高一点。

  实际上这是一对矛盾。铅当量是指单位厚度的玻璃,在吸收X射线或γ射线的能力方面相当于多少厚度的铅板。即铅当量=铅板厚度/玻璃厚度一般玻璃受γ射线辐照后,玻璃上色,透光度明显下降。上色程度跟玻璃的组成和结构有关,也跟辐照剂量有关。玻璃的这种特性,叫做辐照稳定性。高铅玻璃的辐照稳定性较差,辐照上色效应比较明显。但辐照停止后,放置一段时间,颜色能够逐渐衰退。如将玻璃加热处理,则褪色效果进行很快,玻璃仍可重复使用。另外,为了进步玻璃的辐照稳定性,能够在玻璃中引进少数CeO2,这样的玻璃受辐照后,透光度下降较小。