陶瓷包装材料

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章,玻璃、陶瓷包装材料,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,（,SiO,2,）和,各种金属氧化物,，,SiO,2,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,cm,3,，常用的钢玻璃密度为,2,5g,cm,3,。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,mm,2,，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,、,K,2,O,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。,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。,（,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。,(,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,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,CaO,、,MgO,、,MnO,4,、,TOi,2,、,ThO,2,、,Y,2,O,3,、,La,2,O,3,；二元系统与三元系统最多，还有碳化物如,SiC,，,WC,，,TiC,，,B,4,C,；氮化物如,Si,3,N,4,，,BN,，,TiN,，,AIN,；氮氧化物等。陶瓷的矿物组成有刚玉（,Al,2,O,3,）、莫来石（,3Al,2,O,3,2SiO,2,2Al,2,OSiO,2,）、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,),陶瓷的种类及性能,陶瓷的化学稳定性与热稳定性均好，能耐各种化学物品的侵蚀，热稳定性比玻璃好，在,250,300,时也不开裂，并耐温度剧变。,不同商品包装对陶瓷的性能要求也不同，如高级饮用酒（如茅苔酒），要求陶瓷不仅机械强度高，密封性好，而且要求白度好，并有光泽。有些材料则要求电绝缘性、压电性、热电性、透明性、机械性能等。包装用材料，主要从化学稳定性和机械强度考虑。,陶瓷种类,粗陶器,：多孔、表面粗糙、不透明，有较大的吸水率和透气性，主要用作缸器。,精陶器,：气孔率和吸水率小于粗陶器，常作坛、罐和陶瓶。,瓷 器,：结构紧密均匀，均为白色，表面光滑，吸水率低。极薄瓷器还具有半透明的特性，按原料不同，瓷器又分长石瓷、绢云母质瓷、滑石瓷和骨灰瓷等。,炻 器,：介于瓷器与陶器之间的一种陶瓷制品，有粗炻器和细炻器两种，主要用作缸坛等容器。,特种陶瓷,金属陶瓷,在陶瓷原料中加入金属微粒，如镁、镍、铬、钛等，使制出的陶瓷兼有金属的 韧而不脆的和陶瓷的耐高温、硬度大、耐腐蚀、耐氧化性等特点；,泡沫陶瓷,质轻而多孔，其孔隙是通过加入发泡剂而形成的，具有机械强度高、绝缘性好、耐高温的性能。,