玻璃胶高（精选8篇）
玻璃胶高 篇1
随着时代的不断发展和科技的不断进步,玻璃纤维(玻纤)的应用范围在不断扩大,人们对玻璃纤维的性能要求也在不断提高。而作为增强材料,力学性能的提升一直是玻璃纤维发展的最主要方向之一。尤其是近年来,由于能源危机的日趋严重和环境保护的日益重视,人们对车辆的轻量化、大叶片风能发电等方面的关注和呼声越来越高。此时,高强度高模量玻璃纤维复合材料以其优异的力学性能、相对较小的比重、合适的生产成本自然成为行业研究与开发的热点和重点。
1 典型高强度高模量玻璃纤维
最早的高强度玻璃纤维可追溯到1968年面世的S-2®玻纤,它是为了满足当时的军事需要而研制的。S-2®玻纤的基本组成为65%的SiO2,25%的Al2O3,10%的MgO,其拉伸强度约为4500MPa,模量约为83GPa。随后其它国家也纷纷开发出了类似的高强度高模量玻璃纤维,如日本的“T”纤维、俄罗斯的“BMΠ”纤维、法国的“R”纤维和中国的“HS”系列纤维。这些高强度高模量玻璃纤维力学性能都十分优异,但由于成型温度过高,生产难度大,无法在现代池窑上实现规模化生产,多局限在军工需要。
进入21世纪,玻璃纤维行业蓬勃发展,市场应用不断扩大,同时玻璃纤维的理论水平以及生产装备与工艺技术也在不断进步。近两年,各大玻璃纤维企业都推出了新一代的高强度高模量玻璃纤维。其中的典型代表有美国OCV公司的HiPer-tex®玻纤,重庆国际复合材料有限公司的TM-glass®玻纤,巨石集团有限公司的ViPro®玻纤,泰山玻璃纤维有限公司的GMG®玻纤。
2 高强度高模量玻璃纤维特点
从表1-3可看出,传统的E玻璃纤维一般为SiO2-Al2O3-CaO-B2O3系统,基本组成为50%~55%的SiO2,10%~15%的Al2O3,20%~25%的CaO,5%~10%的B2O3,另外还含有一般小于2%的碱金属、F2、TiO2、Fe2O3等其它微量组分。这种组成使得E玻璃纤维具有良好的电绝缘性能和机械性能,其抗拉强度一般在3000~3500MPa,弹性模量约为70~75GPa。而且对弱酸弱碱和水都具有一定耐腐蚀性。另外虽然E玻璃纤维中碱金属含量不高(一般小于1%),但由于含有一定量B和F,其拉丝成型温度一般不超过1200℃,析晶温度一般不超过1150℃,δT都在50℃以上。
而高强度高模量玻璃纤维则以SiO2-Al2O3-CaO-MgO四元相为主要成分,去掉了E玻璃中的B2O3成分。这样不仅提高了本身的力学性能,而且有效地降低了有害污染物的排放,生产更加环保。与传统E玻璃纤维相比,高强度高模量玻璃纤维在拉伸强度、弹性模量、抗冲击性能、耐高温性能、耐腐蚀性能、电绝缘性和介电性能等方面都具有明显优势。而且,相对于S-2®玻纤的高成型温度,新一代的高强度高模量玻璃纤维成型难度显著降低。
2.1 更强的力学性能
由于玻璃网络结构的变化,高强度高模量玻璃纤维的力学性能十分突出。它的拉伸强度一般在4000MPa以上,弹性模量大于80GPa,抗冲击性能约是E玻纤的2倍,耐疲劳性更是比E 玻纤提高了将近10倍[1]。
2.2 更好的耐高温性能
相对于传统E玻璃纤维,高强度高模量玻璃纤维的耐高温性能更好,其软化点温度提高了100℃以上。
2.3 更优异的耐腐蚀性能
由于玻璃组成接近于ECR玻纤,高强度高模量玻璃纤维的耐腐蚀性能也非常好,其耐酸性、耐碱性和耐水性都达到了ECR玻纤水平,远远优于E玻璃纤维。
2.4 合适的加工成型温度
改进后的新一代高强度高模量玻璃纤维成型温度约为1280℃,虽比E玻纤高80℃左右,但由于大量新装备新工艺在现代玻璃纤维工业的成功应用,如全氧助燃、电助熔、铂金漏板弥散强化技术等,使得现代玻璃池窑完全可以满足高强度高模量玻璃纤维的规模化生产需要。目前TM-glass®、HiPer-tex®、ViPro®和GMG®等都实现了量产。
3 高强度高模量玻璃纤维应用
3.1 航空航天
航空航天是目前高强度高模量玻璃纤维应用最广泛的领域之一,约占其20%~30%的市场份额。可以说,高性能玻璃纤维复合材料已成为航空航天工业中不可或缺的一种材料,与铝合金、钢和钛合金三大金属材料共同成为支撑航空航天事业发展的基石。
在航空上,无论是民用客机还是军用飞机都使用了玻纤复合材料,如内外侧副翼、方向舵、雷达罩、副油箱和扰流板等。纤维增强塑料有效地减轻了飞机质量,提高了商用载荷,节约了能源。客舱内的顶板、行李箱、各类仪表盘、机身空调舱、盖板等都用到了纤维增强工程塑料,达到质轻美观耐用的效果。
在航天领域,高性能玻纤复合材料作为主承力结构材料在运载火箭和航天器上的应用越来越普遍。利用纤维缠绕工艺制造的纤维/环氧复合材料固体发动机壳是近代复合材料发展史上的一个里程碑,它具有耐腐蚀、耐高温、耐辐射、阻燃、抗老化的性能。航天器上的防热材料也大量采用了纤维、高硅氧增强酚醛树脂[2]。
3.2 国防军事、警用器材
高强度高模量玻纤最早就是因为军事需要而开发的。高强度高模量玻纤由于比强度高,断裂伸长量大、抗冲击性能好,因而能成为吸收能量的理想材料,它与酚醛树脂复合制成高强玻纤复合材料层压板可以用于各种军事或民用目的防弹服、防弹装甲,例如各种轮式轻型装甲车辆(如“悍马”),海军的舰艇、水雷、鱼雷、火箭弹等[3]。
3.3 风力发电
据位于比利时布鲁塞尔的全球风能委员会(GWEC)近期介绍,2007年全球风力发电新增装机容量超过20GW,预计到2012年全球风电总装机容量将达240GW。同时在过去10年中,风力发电涡轮机的平均额定容量翻了一番,从1.5MW增至2~2.5MW,预计在未来10年中,风力涡轮机的平均容量将增至3MW或更多。
而据国外研究,单台风力机组的发电量和风力叶片的长度平方成正比。这就意味着要增加单台风力涡轮机容量就必须要求风力叶片尺寸能尽量的长,以提供发电效率降低发电成本。叶片的大型化就要求叶片本身强度更高,模量更大,抗疲劳性更好,以避免在强风时叶片折断或弯曲变形和塔身相碰。现在研究表明:通用的E玻纤只能用于生产长度在45米以内的叶片,若需要较经济的生产更长的叶片,就需要使用高强度高模量玻纤。目前高强度高模量玻纤在大功率风力发电领域中应用越来越广泛[3,4]。
3.4 交通运输业
由于全球的能源紧张以及人们对节能环保理念的追求,车辆轻量化已成为汽车、轨道交通等行业研究的热点。人们要求新一代车辆强度更高更安全,质量更轻更节能,成本更低更便宜,高强度高模量玻璃纤维制成的复合材料无疑便成为首选。
例如阿尔斯通报告其AGV列车使用高性能玻纤复合材料后减少燃料用量15%,减轻重量70t。玻璃纤维复合材料可应用于客车内部部件,包括顶棚、地板、侧壁、隔离板、防火挡板、门、窗框、过道连接框、楼梯、行李架/柜、卫生间、厨房、驾驶室、座椅等[5]。
利用高强度高模量玻纤的耐高温性能,还可用作汽车发动机外壳、消音器、催化反应器的密封垫等;与橡胶材料复合制作同步带,这种同步带用在汽车发动机内比金属链更耐高温、耐腐蚀[3]。
3.5 体育休闲行业
高强度高模量玻纤作为纤维增强材料可用来制作滑雪板和冲浪板、游艇、帆船等陆上及水上项目用品;也可以用来制作山地自行车、钓竿、曲棍球棍、棒球和垒球棒、网/羽球拍、赛/皮划艇、高尔夫球杆、撑杆、滑雪板等等[3]。
3.6 压力容器
高强度高模量玻纤可以直接用于缠绕各种高压气瓶(医疗、煤矿、消防、体育用),可以质量更轻、更耐高温、耐冲击。
目前世界各国都十分重视压缩天然气(CNG)作为汽车新能源的研究、开发和应用,发展CNG汽车也是我国的一项绿色环保工程。CNG 气瓶是CNG汽车的重要零部件,高强度高模量玻璃纤维以其质轻价廉、抗腐蚀性和抗疲劳性好而成为制造CNG 气瓶最有前途的复合材料[6]。
3.7 工程领域
高强度高模量玻纤强度高,耐腐蚀性能好,用于生产超长跨距格栅,其纵向筋条的间隔可以非常大。国内生产的某高强格栅产品通过了美国海岸警卫队测试,在海洋石油平台,人行通道,船甲板,地铁,煤矿等紧急逃生通道或救生场所得到广泛的应用[3]。
3.8 复合材料钢筋
高强度高模量玻纤与乙烯基酯树脂采用拉挤工艺、在线缠绕及在线涂层工艺可生产出复合材料钢筋,其密度仅为钢材的1/4 ,而拉伸强度为钢材的2倍,耐腐蚀、不导电、不导热、不屏蔽、透波性能好,可预制成标准弯形及其它形状,且热膨胀系数比钢材更接近水泥,是海水、淡水、腐蚀介质等环境下水泥结构中钢材的理想替代品[6]。
3.9 环境保护领域
由于耐高温、耐腐蚀,高强度高模量玻璃纤维可直接用于工业窑炉废气的脱硫、消烟、除尘,以及废水处理过程中的耐腐蚀设备、装置和构筑物。例如炭黑、水泥、冶金和热力工业以及焚烧烟气等领域的除尘净化用滤袋,燃煤烟气脱硫装置和配套管道,含硫含氟烟气处理后尾气输送风机,一些污水处理装置和相应的走廊和操作平台等[7]。
高强度高模量玻璃纤维还可作为催化剂载体材料,负载WO3等催化剂,用于汽车尾气、工业废气等气体中除去氮氧化物。
3.10 其它用途
由于采油机抽油杆的工作条件十分恶劣,普通钢质抽油杆已成为油井抽油系统中的薄弱环节,玻璃钢抽油杆因其质量轻、弹性好和抗腐蚀性能优异,可达到节能降耗、减少设备投资、降低作业成本和增加产能的目的[6]。
传统换向器加强环多为金属环,不仅强度低(只有400MPa),也不绝缘,采用高强玻纤生产的加强环不仅具有良好的绝缘性能,强度也可以达到800~1200MPa,是钢环的2~3倍,能确保转子轴在高速运转下产生强大的离心力,对漆包线起到固定作用[3]。
由于优异的力学性能,高强度高模量玻璃纤维还可用于大型电机、汽轮发电机的绝缘绕组材料,超导磁体中线圈材料、光纤加强材料等许多领域[8,9]。
参考文献
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[3]凌根华,李雯.浅谈高强玻璃纤维的发展和应用[J]玻璃纤维,2008,5:7-10.
[4]陈亚君,吴国庆,倪红军等.风力发电机组叶片材料综述[J]化工新型材料,2010.9,38(9):37-39.
[5]叶鼎铨.轨道交通:发展中的复合材料市场[J]玻璃纤维,2009,3:39-41.
[6]吴建玲.国产S玻纤及其应用前景[J]高科技纤维与应用,2003.6,28(3):28-31.
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[9]王峨,吴建玲,王婷.高强度玻璃纤维在光缆中的应用[J].玻璃纤维,2004,3:11-13.
玻璃胶高 篇2
【关键词】 玻璃体切除术；高眼压；护理
【中图分类号】 R473.77【文献标识码】 B【文章编号】 1007-8231（2011） 07-0435-02
高眼压是玻璃体切除术后常见的临床并发症，也是成功玻璃体切除术后不同程度视力下降的主要原因之一。术后的炎症反应使前房角水肿，房水流出减少；眼内填充物对睫状体的机械性刺激引起房水生成增加，及不正确的体位导致晶体虹膜膈前移，使前房角狭窄或关闭是引起玻璃体切除术后高眼压的原因。持续的高眼压可导致患者永久性视力丧失[1]。因此，做好玻璃体切除术后高眼压的观察与护理就显得尤为重要。
1临床资料
1.1一般资料
2009年1月～2010年9月间，收集在我科行玻璃体切除手术病例共60例，现将护理体会报导如下。经睫状体平坦部玻璃体切除联合玻璃体腔C3F8注气术患者19例，经睫状体平坦部玻璃体切除联合硅油填充术患者41例。其中男性37例，女性23例。年龄22～71岁。孔源性视网膜脱离患者35例，玻璃体积血患者12例，黄斑裂孔患者5例，增殖型糖尿病视网膜病变患者6例，特发性黄斑前膜患者2例。分别于手术后24h、48h、72h各测量眼压1次，观察术后眼压的变化。
1.2手术方法
行常规睫状体平坦部三通道闭合式玻璃体切除术, 球后阻滞麻醉后，沿角膜缘剪开球结膜，于角膜缘后4mm作巩膜穿刺口，固定灌注管，尽可能彻底清除前、后段及基底部玻璃体并剥除视网膜前膜。重水平复视网膜，眼内光凝视网膜裂孔及变性区，周边部裂孔及变性区直视下冷凝；对孔源性视网膜脱离在解除牵拉后，行气液交换联合眼内填充惰性气体C3F8或眼内填充硅油，缝合巩膜及结膜切口。
2结果
60例手术后患者21例出现眼压升高，玻璃体切除联合玻璃体腔注气术患者中有6例患者眼压大于21mmHg. 其中眼压最高者达到41mmHg.玻璃体切除联合硅油填充术患者中有15例患者出现眼压大于21mmHg,其中眼压最高者达到43mmHg。玻璃体切除术后24h，有13例患者出现高眼压（23-41mmHg）。术后48h，有5例患者出现高眼压（25-32mmHg）.术后72h，有3例患者眼出现高眼压（27-43mmHg）。一旦发现眼压升高，根据眼压升高程度采取噻吗心胺点眼，口服醋氮酰胺及全身加用20％甘露醇等措施降低眼内压。21例患者眼压在术后1周内能够恢复正常（眼压降至21mmHg以下）。
3护理
3.1术前准备
术前向患者及家属详细介绍视网膜脱离疾病的特点和治疗方法，完善手术前检查项目。80％患者术前出现紧张、忧虑、失眠和恐惧现象。给予有针对性的疏导，讲解本手术的特点和注意事项，提高患者的认识能力，消除其恐惧心理，以取得患者的合作。（没有具体统计多少患者消除了紧张）
3.2术后眼压的观察
手术当日因术眼包扎，无法直接测量眼压，可通过询问病人的感觉，倾听其主诉，细致观察出现的症状、体征，注意有无术眼胀痛、头痛、恶心，呕吐等，并与术后切口痛相鉴别。如采用全麻，术后的胃肠道反应须与眼压高引起的呕吐相鉴别。术后第1天拆除敷料后，应采用Goldman眼压计测量眼压，此法准确可靠，且可重复性高，同时注意观察病人的临床症状和主诉，检查视功能，观察有无角膜水肿。以尽早发现高眼压，最大限度地降低继发性青光眼的发生。
3.3术后高眼压的护理
一旦发现眼压升高，应根据眼压升高程度采取措施，降低眼压，保护视力功能。轻度的眼压升高(25～30mmHg)时，给予O．5％噻吗心胺点眼，2次/d。必要时再口服醋氮酰胺250mg，2次/d。中度眼压升高(31～40mmHg)时，除上述治疗外，可加用20％甘露醇250ml静脉滴注。高度眼压升高(大于40mmHg)时，应采取各种综合措施，迅速降低眼压，必要时根据眼压升高原因，再次手术拆除环扎物质、放出气体或取出硅油，直到眼压恢复正常。伴有恶心呕吐者给予胃复安10mg肌肉注射。
3.4体位护理
玻璃体切割联合硅油填充术后为了让裂孔处于最高位，使气泡或硅油顶压裂孔，促进愈合。常规采取俯卧位。由于长时间俯卧可引起眼睑及颜面水肿、头晕、颈肩、背部肌肉疲劳、胀痛、食欲不振甚至心慌、胸闷等不适，从而影响手术效果，为了减轻病人在卧位期间的不良反应，提高舒适度。在坚持使裂孔处于最高位为原则的基础上，常规采取头低坐、卧、走三种姿势交替进行，如晚间睡觉时，采取健眼朝下侧卧位，避免压迫术限并保持呼吸道通畅；白天采取俯卧位，在胸腹部放置软垫，额部及下凳部垫软托，也可直接坐在椅子上，床缘放一软枕，头置于软枕上；用餐时采取坐俯卧位，餐后保持低头不受震动的情况下适当缓慢活动身体，按摩肢体，促进血液循环，减轻神经受压症状，增加病人舒适感。故术后采取正确体位是非常重要的，有助于减少术后并发症的发生。
4体会
玻璃体切除术是目前治疗复杂性视网膜脱离等眼底疾病的常规方法，具有良好的临床效果。但玻璃体切除术的并发症较多，其中高眼压是最严重的并发症，可造成永久性失明。 玻璃体切除术后高眼压的主要原因：①术后的炎症反应，使前房角水肿，房水流出减少。②C3F8可膨胀3．5～4．O倍，如果术中注入气体过量，气体膨胀后使眼球内压力急剧升高。③硅油具有不可压缩性，硅油对睫状体的机械刺激也可使房水生成增多，另外，注入过量则引起持久的眼压升高。④术后体位不正确。因为气体和硅油的比重均小于水，如果术后仰卧位，则使均虹膜前移，使前房前狭窄或关闭，导致眼压升高［2］。采取合理的护理措施有助于早期发现术后高眼压，为保护患者的视功能提供保障。
参考文献
［1］黎晓新.王景昭 玻璃体视网膜手术学 2000 北京：人民卫生出版社，2000：
高强度均匀泡沫玻璃制备 篇3
泡沫玻璃的研制开始于20世纪30年代, 法国St.Gubain公司成功研制了泡沫玻璃, 其原料为玻璃粉, 用碳酸钙作为发泡剂, 将混合料放置在耐火模具中加热, 制成轻质石状材料, 并于1935年申请了世界上第1个制造泡沫玻璃的专利[1]。废弃玻璃是家居建筑行业的边角料或日常生活中的破碎玻璃, 由于玻璃难以降解, 变口锋利, 以前只能进行填埋处理, 占用了宝贵的土地资源, 增加了环境负担。据估计, 我国每年生产的废玻璃有320万吨, 占生活垃圾的2%左右[2]。将废玻璃等主要原料, 添加辅料, 发泡剂, 改性剂经过细碎, 粉磨、混合均匀装入模具, 在炉中加热到发泡温度, 混合料开始熔融, 形成一种具有粘弹性物质, 此时发泡剂发生反应生成气体, 刚好被熔融的玻璃体所包裹, 形成闭气泡, 保温一段时间后, 使其快速冷却, 让熔融的玻璃体固化, 则气体被包裹在其中, 形成了泡沫玻璃[3]。泡沫玻璃是由许多球状密封的或相互连接的微孔结构组成, 属多孔玻璃的一个品种。其表面呈结晶状, 十分坚硬, 但不透明, 内部充满无数微小气孔, 也就是均匀的气相和固相体系。气孔占总体积的80~90%, 气孔大小为0.5~5 mm, 也有小到几微米[4,5]。具有保水吸水保温隔热隔音作用, 在花卉、植物种植过程中的保水, 干旱地区的雨水储存防霉变, 污水处理等领域有广泛的应用前景。
我国泡沫玻璃的研发和生产于20世纪90年代, 主要以碳粉或碳酸钙为发泡剂[6,7]。由于配料过程控制存在问题, 目前市售气孔率90%左右的产品抗压强度较低, 约为0.8 MPa, 无法承受较大的应力。产品在建筑保温、高速公路、高速列车沿线的隔音领域无法推广。本文较系统研究了发泡温度、发泡剂含量、发泡剂粒径和保温时间对泡沫玻璃结构和力学性能的影响。通过调整配料比、发泡条件, 从而改变气孔直径分布, 发泡玻璃抗压强度有所提高。
1 实验部分
1.1 泡沫玻璃的制备
将普通建筑用废弃玻璃 (成分以氧化物计算, 列于表1) 用清水冲洗, 去除玻璃表面的杂质, 晒至干透, 用破碎机粉碎成3 mm以下的颗粒, 再球磨至中位粒径7μm左右, 过200目不锈钢筛网。按照实验设计将废玻璃磨成的粉体与发泡剂-碳酸钙 (造粒过80目筛) 混合均匀, 装填于涂有脱模剂的模具中, 于马弗炉中, 采用阶梯式的升温方式进行烧结发泡。条件为[8,9]:以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃并在此温度下保温30 min, 然后以10℃/min升温至700℃, 再15℃/min升温至设定温度, 并适当保温, 冷却后脱模, 制得发泡材料。
1.2 泡沫玻璃的性能测试
运用FA2104J液体静力天平通过浸液-比重瓶测定玻璃粉体的真密度和泡沫玻璃的吸水率、气孔率、体积密度, 用WDT-5微机控制材料试验机测定样品的抗压强度[10,11,12], D/max-2500X射线衍射仪对试样进行物相分析和JSM6360LA扫描电镜测试样品的微观结构。孔径测试方法[13]:将试样加工成长方体形, 在一个面上随机划一条直线, 统计被直线穿过的气泡数目, 孔径为直线长度与孔径数的比值 (忽略孔壁厚度) 。
2 结果与讨论
2.1 发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃性能的影响
2.1.1 发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃气孔大小的影响
图1为不同发泡剂含量和不同发泡温度制备的泡沫玻璃照片。ABCDE分别为发泡温度800℃、810℃、820℃、830℃、840℃的泡沫玻璃。每张照片中从左到右发泡剂含量分别为2%、3%、4%、5%、6%。从照片中可以看出当发泡温度不变时, 随着发泡剂含量的增加试样的孔径逐渐变大, 且连通孔增多, 在发泡剂过多时, 气孔的均匀性会较差。当Ca CO3含量不变, 温度升高时, 泡沫玻璃的孔径也是逐渐变大, 但温度过高时, 会出现局部大孔的现象, 不利于气孔的均匀性。
图2为不同条件制备的发泡玻璃气孔直径的统计结果, 可以直观地看出:发泡剂含量相同时, 随着发泡温度的升高, 泡沫玻璃的孔径在不断地增大。这是由于提高发泡温度, 孔内气体受热膨胀趋势增大, 气孔内气压增大, 高温使玻璃料的粘度逐渐减小, 气孔长大的阻力减小, 大气孔数量增多, 样品的孔径增大。发泡温度相同时, 随着发泡剂含量的升高, 泡沫玻璃的孔径逐渐增大, 随着发泡剂含量的增加, 分解产生的CO2气体量增多, 气孔内气压增大, 样品内各气孔膨胀长大的趋势增大, 小气孔结合为大气孔的趋势增大, 导致孔径不断地增大。
2.1.2 发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃体积密度的影响
图3为发泡玻璃体积密度随发泡温度和发泡剂含量的变化图。可以看出, 发泡剂含量相同时, 随着发泡温度的升高, 泡沫玻璃的体积密度在不断地减小。其原因是气泡孔径增大导致泡沫玻璃的单位体积气孔率增大, 由密度公式可知, 泡沫玻璃的体积密度减小。发泡温度相同时, 随着发泡剂含量的升高, 泡沫玻璃的体积密度逐渐减小, 这也归因于随着发泡剂含量的增加, 气体量增多, 泡沫玻璃的体积增大, 密度减小。但实验发现, 当发泡剂含量超过一定极限时, 导致气体泄漏, 上述规律即被破坏。对于中位径为7μm的玻璃粉体而言, 碳酸钙含量的极限值约为15%。
2.1.3 发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃体气孔率的影响
图4为泡沫玻璃总气孔率随发泡剂含量及发泡温度的变化图, 图5给出发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃显气孔率的影响。通过4和图5可以看出:当发泡剂含量相同时, 随着发泡温度的升高, 泡沫玻璃的总气孔率和显气孔率呈现增大趋势, 这与上述的气孔直径以及密度变化规律一致。其原因也是提高发泡温度, 发泡剂的分解以及与二氧化硅的反应更彻底, 气体总量提高;另外, 熔融玻璃粘度的降低也有利于气孔膨胀。气孔所占的体积与泡沫玻璃粉体所占的体积之比增大, 总气孔率增大, 但进一步升高温度会导致部分薄壁气孔的破裂和融合, 大气孔数量增多, 气孔总数减少。温度升高, 气孔在孔壁薄弱处易破裂, 气孔之间连通的趋势增大, 也导致样品的显气孔率增大。当发泡温度相同时, 提高发泡剂含量, 分解产生气体量增多, 气孔总量增多, 导致样品总气孔率增大。气孔数量的增多, 气孔之间挤破的趋势增大, 连通性增大, 导致泡沫玻璃开气孔率增大。闭气孔率是通过阿基米德原理测量发泡玻璃的密度再结合玻璃原料的密度计算而得, 显气孔是通过测量泡沫玻璃的保水能力得到的。可以看出, 发泡剂含量4 wt%以上, 发泡温度在820~830℃之间出现最大值, 这是由于温度高导致表面开孔在熔融玻璃的表面张力作用下的收缩, 甚至消失, 减弱了其保水能力。
2.1.4 发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃抗压强度影响
图6为发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃抗压强度的影响规律。如图所示, 发泡剂含量相同时, 随着发泡温度的升高, 泡沫玻璃的抗压强度减小。这归因于提高发泡温度, 泡沫玻璃孔径变大, 孔壁变薄, 导致泡沫玻璃抗压强度减小;发泡温度相同时, 随着发泡剂含量的升高, 气孔数量增多, 泡沫玻璃的孔壁变薄, 泡沫玻璃的抗压强度减小。
2.1.5 泡沫玻璃XRD分析
图7中可以看出, 发泡温度为840℃保温时间30min碳酸钙含量为5%时, 试样在2θ=21.83°时出现一个峰, 有少量晶体析出, 其他地方没有明显的晶相尖锐峰。利用相关软件进行分析, 发现是Ca2Si O4峰 (PDF#832457) 。其晶胞参数为a=5.081, b=11.22, c=6.778。属于正交晶系, 生成Ca2Si O4的主要原因是:由于发泡剂颗粒大, 发泡过程未搅动, 局域发泡剂量较多一部分生成了Ca Si O3与发泡剂分解所产生的未参与形成网络结构的Ca O反应生成了Ca2Si O4晶体。涉及的反应为:
2.1.6 泡沫玻璃SEM显微结构分析
图8是发泡温度为840℃保温时间30 min碳酸钙含量为5%时, 不同倍数下泡沫玻璃的扫描电镜截断面形貌, 可以看气孔大小不一, 有很多微孔, 有的局部还没有发泡, 孔径在0.5~3 mm之间, 且以闭气孔居多。
2.2 保温时间对泡沫玻璃性能的影响
保温时间主要影响发泡过程中产生气体的化学反应进度和气泡的稳定性, 从而影响泡沫玻璃物理性能。表2仅列出发泡温度为840℃发泡剂含量3%的数据。可以看出, 泡沫玻璃保温时间为10 min时, 样品的体积密度和抗压度较大, 总气孔率和孔径较小;随着保温时间的延长, 样品的体积密和抗压度变小, 总气孔率和孔径增大。这充分说明, 保温时间较短, 分解生成的气体量较少, 样品气孔和体积膨胀较小, 泡沫玻璃的气孔率和体积密度较小。气孔向外张力较小, 孔径变小, 气孔壁相对较厚, 泡沫玻璃的抗压强度增大。而随着保温时间延长, 化学反应更加彻底, 分解生成的气体量增加, 样品气孔和体积膨胀较大, 泡沫玻璃的气孔率和体积密度较大, 气孔孔壁变薄, 泡沫玻璃的抗压强度减小。因此保温30 min碳酸钙基本反应完全。另外保温时间过长会造成气泡破裂, 融合, 塌陷, 最后直至全部排出, 这对于发泡玻璃生产不利。
3 结论
高炉渣微晶玻璃研究进展与展望 篇4
微晶玻璃是将设定的特定成分的基础玻璃在控制升温速率,温度和保温时间的条件下,使玻璃体中产生晶体,从而生成的一种玻璃相和晶体相共存的复合材料[1]。微晶玻璃具有低膨胀率、较高的机械强度、耐酸碱腐蚀和良好的抗热稳定性等性能,广泛应用于建筑、电磁、生物医学等领域。利用高炉渣[2]、钢渣[3]、粉煤灰[4]和尾矿[5]等工业废渣制备了微晶玻璃。其中炼铁过程生产的高炉渣主要成分(本文均为质量分数)Ca O=35 ~ 44%,Si O2=32 ~ 42%, Al2O3=6 ~ 16%,Mg O=4 ~ 13% 及少量的Mn O、Fe O和Ca S等[6],在高炉冶炼给料条件固定和冶炼正常情况下,炉渣成分波动较小,是制备微晶玻璃的良好原料[7]。
炼铁高炉渣是首先用于研制矿渣微晶玻璃的原料,已经有四十多年的历史[8,9]。英国的Kemantaski于1965年利用高炉渣制备了微晶玻璃,G.Agarwel[10]等人利用高Ca O的高炉渣制备了一种致密缠绕纤维状的镁硅灰石微晶玻璃,实验结果发现其具有较好的耐磨性能,是其基础玻璃的2 倍。Z.E.Erkmen等[11]利用高炉渣添加Ti O2与Cr2O3在780℃核化 18h,910℃晶化 20min 制得了以钙黄长石和镁黄长石为主晶相的微晶玻璃。
1 高炉渣微晶玻璃的晶核剂的选择
从热力学条件上来看,玻璃是一种非晶态物质,体系在能量上处于亚稳态,玻璃态向晶态转变的热力学条件具备;从动力学条件看,随着温度的降低,玻璃粘度迅速增大,使成核和晶体增长的原子扩散和重新排列过程变得缓慢。所以要使玻璃态成功向晶态转化,必须提供有力的动力学条件,加速玻璃态向晶态的转化。晶核剂的作用是在玻璃熔制的过程中,能够均匀溶解在玻璃液中,在玻璃处于析晶稳定区时降低析晶活化能,使玻璃能够在较低温度下整体析晶。Stookey[12]提出,良好的晶核剂应该具备以下性能:在玻璃的熔融成型条件下,具备良好的溶解性,但在热处理时溶解性较小,并且可以降低成核活化能,促使整体析晶;晶核剂扩散活化能要小,在玻璃中容易扩散;晶核剂组分与初晶相间界面张力小。
目前用于高炉渣微晶玻璃的晶核剂主要有Ti O2、Ca F2和P2O5, 但对微晶玻璃的成核作用不尽相同。
有些学者[13]认为Ti O2是一种良好的晶核剂,能够有效促进高炉渣微晶玻璃分相,从而核化和晶化形成以辉石为主晶相的微晶玻璃。有些学者[14]在研究Ca OMg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃时提出随着Ti O2含量的升高,核化晶化温度降低。现在一般认为,Ti4+离子属于中间阳离子,在不同状态下会以四配位形式[Ti O4] 或六配位形式[Ti O6] 存在。高温时以四配位键形式存在,随着温度的降低,四配位键向六配位键过渡。六配位形式[Ti O6]与玻璃体不互熔,导致它从硅氧四面体中分离出来,从而形成晶核。岳钦艳等[15]研究了Ti O2含量与析晶活化能和钛的存在形式之间的关系,表明Ti O2在3.1% 时析晶活化能最低,Ti O2含量为3 ~ 4% 时钛以六配位形式存在。
F-与O2-半径非常接近,所以F-可以置换硅氧四面体中的O2-,从而使硅氧四面体断裂,起到显著地破坏作用,降低了玻璃的粘度。Ca F2在玻璃冷却时,能够从玻璃中分离出来从而成为形核的中心。
P2O5在玻璃中有两种作用:一是与[Al O4]5-结合进入到硅氧网络,起到补网的作用,抑制了析晶,另一方面P5+场强大,分相能力强,起到诱导析晶的作用。当P2O5含量低时,前者起主要作用,当含量高时,后者起到主要作用。罗果萍等[16]研究表明P2O5含量低于4% 时主要起抑制作用,核化晶化温度升高,当含量超过4% 时,核化晶化温度降低。田清波等[17]在研究P2O5对Ca OMg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃析晶的影响中表明P2O5含量达到10% 时,玻璃整体析晶,且晶粒细小均匀。
根据晶核剂作用优势互补的特点,选择复合晶核剂会得到更好的效果。 复合晶核剂Ca F2与Ti O2能使CMAS微晶玻璃的活化能E降低到392.2KJ/mol, 促 使晶体快速结晶;Ca F2与P2O5协同可使晶体生长指数n增至2.87,从而实现整体析晶[18]。
为了降低玻璃的粘度,降低熔点,常加入助溶剂Na2SO4、K2O等物质。为了减少熔制玻璃过程中的气泡,提高玻璃的致密度,也经常加入些澄清剂,例如硝酸钠和氧化铈等。为了增加微晶玻璃的绝热保温和吸声隔声性能,加入适量的发泡剂可制备泡沫微晶玻璃[19]。
2 高炉渣微晶玻璃的配料
基础玻璃成分是影响微晶玻璃的热处理制度、晶相及玻璃相的重要因素,而微晶玻璃的性能主要有微晶玻璃中的晶相、晶体形态、晶体含量和玻璃相的含量决定,因此确定合适的基础玻璃化学成分非常必要。现在确定高炉渣微晶玻璃基础化学成分的主要方法有以下几种:
(1)经验范围法。根据已有报道微晶玻璃成分的含量范围,并结合自己使用的原料和要求制备微晶玻璃的性能,确定微晶玻璃成分,然后再检测微晶玻璃性能,微调成分,再检测微晶玻璃性能,直到制备出理想的微晶玻璃。
(2) 根据含Mg O(10%) 的Ca O-Si O2-Al2O3三元系相图。透辉石具有良好的耐磨、耐腐蚀性和抗冲击性,硅灰石结构稳定,化学性能、机械性能及热性能优异。根据高炉渣化学成分并考虑到微晶玻璃具有良好的力学性能和化学稳定性,选择辉石,硅灰石或黄长石为微晶玻璃的主晶相。所以把微晶玻璃的成分预设在黄长石,硅灰石和辉石区域。根据图1 可计算出高炉渣微晶玻璃主要成分:Si O2=35 ~ 55%,Al2O3=3 ~ 10%,Ca O=15 ~25%,Mg O=10%。
(3)相平衡法[19]。先确定要得到的主晶相,然后找出其类质同象的晶体化学构造的共同点。以氧化物表示的分子中,网络外体和网络形成体分子摩尔比应符合预设晶相和玻璃相的物相组成及比例。
使用经验范围法配料简单,省去了配料计算,但不能最大限度的利用高炉渣减少化学试剂使用量或试验次数较多,增加了实验成本。根据使用的原料成分和设计的主晶相, 结合含Mg O(10%) 的Ca O-Al2O3-Si O2三元系统相图很快可以计算出各主要成分含量。但形成的晶体存在类质同象现象,特别是成分靠近三元系相界时,有时得不到设计的主晶相微晶玻璃。相平衡法配料可以找到各成分理想的范围及比例。但由于高炉渣微晶玻璃原料复杂,同时受制备工艺和热处理制度的不同,所以在使用相图和相平衡法配料时,都需要结合经验范围多次试验与探讨,才能得到合理的配料制度。
3 高炉渣微晶玻璃的熔制及成型方法
生产微晶玻璃的方法有熔融法、烧结法、溶胶- 凝胶法和浮法四种工艺,在高炉渣微晶玻璃中主要使用熔融法和烧结法。
熔融法是制作微晶玻璃的一种重要方法。按照基础玻璃成分将高炉渣与其它矿渣或化学试剂混合,将混合料在加热炉中加热到1500 ℃左右保温1h,在这个过程中水分蒸发,碳酸盐分解,难熔物质与其他矿物形成低熔点化合物。玻璃液澄清后,迅速成型,然后退火去除玻璃的内应力。最后根据确定的核化晶化温度及时间对玻璃做合适的热处理就会得到微晶玻璃。采用熔融法制备微晶玻璃的优点是:(1) 玻璃的成型方法多且简单,例如压延、压制、浇筑和吹制等,适合自动化生产和制备形状复杂的微晶玻璃;(2) 微晶玻璃致密,气孔少甚至没有气孔,从而提高了微晶玻璃的机械强度和耐酸碱腐蚀性能。熔融法的缺点是在成型过程中要迅速极冷,不能在玻璃中形成晶核;再者就是熔制温度高,有时高达1600℃且熔制时间长,能量消耗大。鉴于熔融法制备微晶玻璃的优缺点,该方法适合制作异形件致密件等。
烧结法是制作微晶的过程是:先依据基础玻璃成分配料,然后在加热炉中熔制,水淬成细小颗粒后成型烧结。烧结法和熔融法优缺点互补:用烧结法制备微晶玻璃时熔制温度低且时间短;在核化晶化时由于颗粒细小,比表面积大,本征表面能驱动力大,在较低的温度下不添加晶核剂即可完成核化晶化过程制得微晶玻璃;但缺点是气孔率高。在使用烧结法制备微晶玻璃时,要先使玻璃致密化后再升高温度使玻璃核化晶化制备微晶玻璃。目前对于烧结法制备微晶玻璃的研究十分活跃,其产品主要集中在建筑装饰行业。
4 高炉渣微晶玻璃的热处理制度
在基础玻璃成型后,其成分主要是非晶态,其XRD图谱如图2 所示,在XRD图形中,呈现典型的非晶态馒头峰。
现在热处理有一步法和两步法,具体要根据DSC曲线确定。当吸热峰和放热峰比较远时,一般采用两步法,而吸热峰和放热峰比较近时,一般采用一步法。两步法是先将玻璃加热到形核温度,形核温度一般为玻璃转化温度(DSC曲线的吸热峰)以上50 ~ 100 ℃[20],保温一段时间(1 ~ 2h) 后会生成大量均匀细小的晶核,然后再升温到结晶温度(DSC曲线的放热峰),晶化温度取放热峰温度,在其温度下,晶核能够快速增长[21]。保温一段时间(1 ~ 2h) 后成为晶粒细小且均匀的微晶玻璃。形核结晶温度过低,则晶体在玻璃中不能有效形成或只能表面结晶[22]。形核结晶温度过高又会造成晶粒粗大,晶体重熔等,造成微晶玻璃性能下降。
一般采用两步法进行热处理。但程金树[23]等研究表明,在网络外体Ca O和Mg O含量高时,采用一步法烧结成型比较合理,否则成品微晶玻璃气孔率高,影响微晶玻璃性能。
5 高炉渣微晶玻璃的主晶相
微晶玻璃的性质主要由晶相及晶相粒度、晶相含量及玻璃体决定。高炉渣微晶玻璃按照主晶相分类可以分为辉石微晶玻璃、长石微晶玻璃等。
在高炉渣中添加少量或不添加酸性氧化物(如Si O2和Al2O3)时,生成的主晶相以长石类为主,一般为钙长石、黄长石和钙镁黄长石等。长石微晶玻璃具有较高的抗压强度,具有较好的耐酸碱腐蚀性能,但质脆。杨淑敏等[24]以高炉渣为主要原料添加少量钾长石,制备了钙镁黄长石微晶玻璃,抗弯强度为87.76MPa,显微硬度为 5.6GPa。以高炉渣和粉煤灰为主要原料,得到了钙长石和镁黄长石微晶玻璃,晶粒细小,无裂缝[25]。
透辉石具有良好的机械强度,耐酸碱腐蚀等性能,其理论组成为:Ca O 25.9%,Mg O 18.5% 和Si O255.6%,次要成分铝、钾、钠、锌和钛等。由于透辉石是一维链状结构,高炉渣成分复杂,不容易得到单一晶体透辉石。但铝、钾、钠、锌和钛等可代替钙、镁和硅,不仅存在着同价类质同像代替现象,还存在异价类质同像代替现象,这样得到透辉石的类质同象体,性能与透辉石相似。以高炉渣为主要原料,辅以Si O2、Ti O2等化学试剂制备了晶体含量高,颗粒大小均匀的辉石类晶体[26]。以高炉渣(68 ~ 80%)、高岭石、Al2O3和Ti O2为原料得到了黄长石、辉石及少量的钙长石的微晶玻璃,晶体致密[27]。
高炉渣微晶玻璃除了长石类和辉石类微晶玻璃外,还会生成其它的次晶相,如硅灰石、堇青石等。
6 高炉渣微晶玻璃的展望
使用高炉渣为主要原料,通过添加化学试剂或其他矿渣制备微晶玻璃,不仅可以消耗高炉渣,减少高炉渣的堆放量,降低固体废弃物对环境的污染,还可以制得性能优良的微晶玻璃。但利用高炉渣制备微晶玻璃还存在几个突出的问题:
(1)能耗高。制备高炉渣微晶玻璃能耗高,导致成本升高,影响了市场的占有率。液态高炉渣出炉温度约在1500 ℃,热量在没有利用的情况下直接排入了大气中[28]。应该充分利用高炉渣一次显热,在高温熔融态的高炉渣中直接加入晶核剂和其它原料,然后成型,经过合适的热处理制度制备微晶玻璃。这样不仅可以降低能耗,并且可以省去破碎研磨融化高炉渣的过程,节能节时,与钢铁厂形成新一代钢铁- 微晶玻璃综合企业。
(2)表面析晶或析晶不均匀,导致产品质量不稳定。晶核剂主要起到分相、降低熔融和热处理温度,减小形核析晶时的能垒的作用。所以有必要研究晶核剂在液态玻璃中的扩散行为、分散特征和在形核结晶时的行为,以制得晶体细小且分布均匀的微晶玻璃,同时为寻找廉价优异晶核剂做理论基础。
(3)高炉渣微晶玻璃颜色为黑色灰色,色调单一,不能满足市场的需求。探究微晶玻璃颜色与基础玻璃成分、晶相,晶粒大小及热处理的关系,设计各色微晶玻璃。
玻璃胶高 篇5
1 微晶玻璃的介绍
微晶玻璃是综合玻璃的一种, 它的学名又称为微晶玉石或者陶瓷玻璃, 微晶玻璃的应用是从国外引进的新型工业材料。微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重性质, 因此微晶玻璃结合了两者的优点。构成玻璃的原子是没有规则性的, 排列顺利没有规律性是杂乱无章的所以玻璃比较易碎, 陶瓷的组成是由一定排列顺序的晶体构成, 所以陶瓷要比玻璃有更强大的延展性且不易碎, 所以玻璃和陶瓷优点性质结合就构成微晶玻璃具有亮度高和韧性强等优点。
微晶玻璃是由玻璃和结晶组构成, 两者的比例是实际情况变化而变化的, 当玻璃占的比例较大时, 玻璃就变成相连接的基体, 晶体就散落均匀的分布在其中, 反之当晶体占得比例较大时, 晶体为基体玻璃就分散在由晶体构成网架中呈现出连续的网状结构。所以微晶玻璃具有机械强度高、绝缘性高、介电常数稳定、膨胀系数可调节、耐化学腐蚀和高温不化等优良的特点, 这就为微晶玻璃可以广泛使用奠定基础。
目前微晶玻璃制备方法一般常用的有3种:熔融法 (整体析晶法) 、烧结法和溶胶-凝胶法。在工业使用中熔融法和烧结法应用更加广泛, 所以这里仅介绍这两种制备工艺, 其中整体析晶法, 利用加入晶核剂使玻璃内形成晶核, 再经过加热促进晶核增大, 最后与普通生产普通玻璃一样;烧结法, 是利用玻璃原料熔融再淬火形成玻璃原料, 将玻璃原料装入模具进过热处理核化之后获得产品, 这类方法主要是生产CAS系列的微晶玻璃板, 这种玻璃版机械度高, 并且具有好的光泽度和耐腐蚀性的优良特性, 所以一般情况下都是代替天然大理石材, 使大理石材更具有卖场和市场。
目前微晶玻璃制备工艺已经比较成熟, 应用范围比较广泛, 但是在制备微晶玻璃时, 一般采用的制备微晶玻璃的窑炉是属于小型池窑, 小型池窑一般的融化量最高只有100 t/d, 因此小型池窑制备出的微晶玻璃有融化量小、窑炉内不可控制性、五泡界限、泡沫浮渣多和玻璃液不稳定的缺点, 所以接下来就整体析晶制备超耐蚀高耐磨微晶玻璃窑炉基本结构进行阐述, 探索窑炉的内部结构如何合理化设计, 促进提高微晶窑炉的融化能力和增加窑炉中微晶玻璃的寿命, 进一步提升微晶玻璃的质量。
2 超耐蚀高耐磨微晶玻璃窑炉色设计的基本结构
2.1 投料口的设计
投料口可以设计为, 窑炉的投料口与玻璃生产线的方向应该保持平行。使微晶玻璃辅料或者配合料可以从正面直接投入到窑中, 由于微晶玻璃窑炉中原料不易融化, 所以一般情况下不采用投料池或者是采用小型的投料池。为了解决微晶玻璃形成不熔配料长带及严重的凝固现象, 可以选择特制的斜毯式投料机, 在保证投料前温度的基础上加宽投料池, 提高投入的玻璃原料覆盖面增大, 加速熔化的能力。
另一方面, 也可以采用窑炉的投料口与玻璃生产线的方向保持垂直。使微晶玻璃的配料和辅料从侧面直接投入到窑炉中, 所以在设计投料口时要通过合理科学的计算, 确定投料口与前脸的位置, 保障足够宽度的投料口, 从而有效地减少跑料和冻料的现象, 提高微晶玻璃的熔化能力。
2.2 熔化带的设计
熔化带是熔化部的组成部分, 是靠近投料口的区域, 在制备微晶玻璃的过程中起着重要的作用, 起着熔化微晶玻璃液, 决定着微晶玻璃窑炉的熔化能力。微晶玻璃在澄清带会先排除微晶玻璃中的气泡或者浮渣的处理, 排除的微晶玻璃中气泡的数量直接决定着微晶玻璃板的成品率。因此在熔化部这部分我们可以在窑池中的池壁上采用三层排列方式, 在一二层中采用致密的锆砖, 在第三层中采用致密的铬砖, 在三种砖的排列中为了保证窑池效果好可以采用横向排列, 减少窑池的腐蚀度。在窑池底温度设计过程中可以采用稍高温, 一定的保温会促使微晶液的熔化率提高, 但是温度提高到1 400℃为止, 超过1 400℃时就会加速窑池中的腐蚀度, 严重的情况会造成跑料事故发生, 所以为了使微晶玻璃的质量品质提高, 则一定保持窑池的温度。
2.3 流液洞的设计
流液洞是连接熔化和工作部的纽带, 在促进微晶玻璃更好地分割和冷却的同时还可以阻挡微晶玻璃液中浮渣。流液洞在工作时气流对其造成的影响很大, 所以在设计流液洞的时候应在流液洞周围设有吊墙、搅拌器等设施, 降低气流对熔化部的影响, 来增加流液洞的作用如降低浮渣的含量等, 吊墙用于分割工作空间, 搅拌器是用来加强微晶玻璃的均匀性, 让气泡的含有量降低, 从而提高微晶玻璃的质量。
2.4 工作部的设计
工作部是制备微晶玻璃过程中最后的部分, 它是成品成型的最后步骤, 主要功能是均化冷却微晶玻璃。微晶玻璃的生产环境是要求无污染的环境, 所以为了满足这特殊的要求, 在工作部采用耐冷热能好的硅线或是粘土的土砖构成, 并且在工作部宽度应该设计为1 000~1 200 mm。在工作部顶部设计两道闸板, 其中一道是用来控制微晶玻璃流量液, 另一道是用来做为保护的安全闸板。
综上所述, 在超耐蚀高耐磨微晶玻璃窑设计时有不同的影响因素制约着微晶玻璃的质量, 如微晶玻璃原料成分、微晶熔化温度与微晶窑炉熔化面积等多种因素, 所以与一般玻璃窑炉相比, 建造超耐蚀高耐磨微晶玻璃窑挑战比较大, 该文仅仅在其窑池设计方面进行了简单的分析, 希望在实践的过程中可以给相关企业提供一定参考建议, 在设计提高超耐蚀高耐磨微晶窑炉方面提供思考的方向。
参考文献
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[2]宁伟, 汪庆, 卫路飞, 等.微晶玻璃的电熔窑炉的研究设计及探讨[C]//庆祝中国硅酸盐学会成立六十周年全国玻璃窑炉技术研讨交流会.2005.
玻璃胶高 篇6
关键词：玻璃体,切除,高眼压,护理
玻璃体切除术是治疗玻璃体病变、严重眼外伤、感染性眼内炎、视网膜病变及黄斑病变等有效的手术方法, 是复杂精细的眼显微外科手术, 手术操作时间长、难度大、组织损伤重。术后高眼压是常见的、严重的并发症。持续的高眼压可导致视功能损坏, 严重者永久性视力丧失[1]。因此, 做好玻璃体切割术后高眼压的观察与护理尤其重要。现将近三年来实施玻璃体切割术的89例患者, 通过精心护理, 取得了良好的效果, 报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
2010年1月至2012年12月之间, 收集本科玻璃体切除手术病例89例。玻璃体切除联合玻璃体腔C3F8注气术, 患者29例, 玻璃体切除联合硅油填充术患者60例。复杂性视网膜脱离患者35例, 玻璃体浑浊积血患者28例, 黄斑裂孔患者4例, 糖尿病视网膜病变15例, 特发性黄斑前膜7例, 分别于手术后三天连续测量眼压一次, 观察术后眼压的变化。
1.2 手术方法
采用球后阻滞麻醉, 行标准闭合式三通道径睫状体平坦部玻璃体切除术。其中60例行硅油填充。29例行C3F8气体玻璃体内填充。眼内硅油填充或气体填充患者术后取俯卧位2~4w[2], 术前后对患者行视力、裂隙灯、眼底及眼压检查。高眼压诊断标准:采用非接触式眼压计自术后第一天开始测量眼压 (测三次评均值) 术后两周内发现眼压大于24mmHg, 定义为术后早期高眼压。已排除术前高眼压者。
2 结果
89例手术患者有39例出现眼压升高, 玻璃体切除联合玻璃体腔注气术, 其中有16例患者眼压大于21mmHg。其中眼压最高者达到45mmHg。玻璃体切除联合硅油填充术患者中有23例患者出现眼压大于25mmHg, 其中眼压最高者达到45mmHg。玻璃体切除术后24h有22例患者出现高眼压 (24mmHg~45mmHg) , 术后48h有8例患者出现高眼压 (25mmHg~33mmHg) , 术后72h有9例患者出现高眼压 (27mmHg~43mmHg) 。一旦发生眼压升高, 根据眼压升高程度来采取降眼压措施。局部降眼压眼药水及全身降眼压药物和糖皮质激素治。如噻吗心安、派力明、阿发根、苏为坦等, 口服药醋甲唑胺片及全身加用20%甘露醇等降低眼压。药物不能有效控制时采用前房穿刺冲洗及硅油取出术等治疗。39例患者眼压均在术后恢复正常 (眼压降至21mmHg) 。
3 护理
3.1 心理护理
此类手术患者思想负担重, 主要担心手术是否成功, 手术效果和愈后, 其次是担心手术是否疼痛、流血、或出现什么意外情况等。因此, 在患者手术前责任护士应耐心介绍玻璃体切割手术的相关知识, 介绍手术成功的病例, 相关用药的目的, 方法、和作用机制, 做好相关术前准备, 告知患者注意事项。患者回病房后应该及时告知患者手术过程是否顺利以及手术效果, 告诉患者术后医护人员会严密观察病情, 避免各种意外的发生, 减轻患者的忧虑和担心, 使其对该手术及出现的并发症有正确的认识, 积极配合治疗。
3.2 术后眼压的观察
手术当日责任护士应严密观察病情, 通过询问患者的感觉, 倾听其主述, 细致观察患者的症状、体征, 注意有无术眼胀痛、头痛、恶心、呕吐等现象。责任护士在患者返回病房后应严密观察患者的反应, 有无不适等症状, 发现患者不适, 立即报告医生处理。术后第一天拆除敷料后, 应扩瞳行裂隙灯、眼底检查, 采用非接触式眼压计测量眼压, 此法准确可靠, 且可重复性高。连续观察及测量眼压24h、48h、72h, 异常者每天监测眼压。一旦发现眼压升高, 根据眼压升高的程度迅速采取措施, 有效降低眼压, 保护视功能。
3.3 术后高眼压的护理
一旦发现眼压升高, 应根据眼压升高程度采取措施, 降低眼压, 保护视功能。16例轻度的眼压升高 (25~30mmHg) 时, 给予0.5%噻吗心安, 点眼, 2次/天。派立明3次/天, 必要时口服醋甲唑胺片50mg, 2次/天;27例中度眼压升高 (31~40mmHg) , 除上述治疗外, 或加用阿发根、苏为坦等, 20%甘露醇250ml静脉滴注;6例高度眼压升高 (大于40mmHg) 时, 应采取各种综合措施, 迅速降低眼压, 必要时根据眼压升高原因再次手术拆除环扎物质, 放出气体或取出硅油, 或行青光眼滤过手术直到眼压恢复正常。[3]另外, 患者主诉不能进食或进食后呕吐, 遵医嘱肌肉注射胃复安10毫克, 必要时静脉补充能量合剂, 观察用药后的反应。39例高眼压患者经降眼压及对症处理全部恢复正常。
3.4 体位护理
术前加强护患沟通, 建立和谐的护患关系, 向患者讲解术后维持体位的重要性。术后正确的卧位对于裂孔的封闭、视网膜的复位、及预防并发症 (如高眼压) 的发生尤其重要。眼内有填充物如惰性气体、重水、硅油的患者应适当调整体位。我科行硅油填充后常规采取俯卧位。我们常规提供的卧位辅助用具是“U”型枕。使其额头顶部置于“U”型枕上, 面部在“U”型枕范围内悬空。有利于呼吸。胸部置一软枕, 手放于软枕的两侧。此卧位简单, 患者易于接受。长时间的俯卧位可引起眼睑及颜面的水肿、头晕、颈椎、背部肌肉的疲劳, 胀痛、食欲不振, 甚至心慌、胸闷等不适。为了减轻患者的不适反应, 提高舒适度, 我们采取头低坐、卧、走3种姿势交替进行。如晚间睡觉时, 采取健眼朝下侧卧位, 避免压迫术眼并保持呼吸道通畅;白天采取俯卧位, 头部置“U”型枕, 胸部放置软枕, 也可直接坐在椅子上, 床缘放一软枕, 头置于软枕上, 用餐时采取坐卧位, 餐后保持头不震动的情况下适当缓慢活动身体。按摩肢体, 促进血液循环, 减轻神经受压症状, 增加患者舒适感。眼睑及颜面部水肿, 指导其行热敷10~15分钟。责任护士经常巡视病房, 予以监督和指导, 避免体位错误或保持时间不足而影响手术效果及并发症的发生, 因此术后取正确体位是非常重要的, 有助于减少术后高眼压等并发症的发生[4]。
3.5 健康指导
术后指导患者进食清淡、易消化、富有营养的食物, 多吃蔬菜水果, (糖尿病患者除外) 禁辛辣、刺激性食物、禁烟酒。指导患者适量活动, 按摩腹部, 促进胃肠蠕动, 保持大便通畅。指导患者避免头部及眼部过度活动, 禁止大声说笑, 突然翻身和坐起;避免咳嗽, 打喷嚏, 用力揉眼, 俯身取物, 用力排便等。咳嗽、打喷嚏时一定要张口, 禁止用手捂住口鼻, 避免患眼湿水, 勿提重物等。防止视网膜再次脱离、眼内出血等情况发生。出院后指导其正确点眼药, 定时复诊, 测量眼压, 不适随诊。
4 体会
玻璃体切除术是一种极其精细复杂的显微手术, 比其它眼部手术护理复杂, 患者术后的护理非常关键。而护士掌握玻璃体切除术的常规护理、并发症的观察及处理至关重要, 只有我们护士认真负责、精心护理, 就会减轻患者的痛苦, 减少并发症的发生, 提高手术成功率。
参考文献
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[2]黎晓新, 王景昭.璃体视网膜手术学[M].北京:人民卫生出版社, 2000:205-2.
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玻璃胶高 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
该院68例行玻璃体切除术患者 (85只眼) , 排除术前青光眼、高眼压患者, 所有患者术后均接受1~41月的随访, 平均随访 (4.65±2.57) 月, 85只眼中眼外伤24只, 视网膜脱离伴增生性玻璃体视网膜病变≥C216只, 视网膜脱离伴增生性玻璃体视网膜病变C2<22只, 糖尿病视网膜病变≥Ⅳ期23只, 其中眼内手术史50只, 无眼内手术史患者35只。
1.2 方法
患者均行标准三通道经睫状体扁平部切割术, 根据患者病情需要联合巩膜环扎、巩膜冷凝、超声粉碎、晶状体切割、超声乳化、眼内光凝、后房型人工晶状体植入、气液交换、注入硅油、C3F8或C2F60.6~1.2 m L填充术治疗, 手术后对患者眼压进行检测, 控制眼压在Tn, 对于需要顶压下方视网膜裂孔、伴随出血倾向等患眼患者, 术后眼压控制在T+1, 同时术后口服碳酸酐酶抑制剂等药物进行治疗。患者术后均接受裂隙灯、矫正视力。检眼镜等眼部常规检查治疗, 采用非接触式眼压计等在术前、术后7 d、14 d、28 d对患者眼压进行检查。术前及术后检查均采用非接触式78DVolk非球面前置镜进行检查, 对玻璃体及眼底情况进行观察, 对于术后高眼压持续时间>28 d患者行房角镜检查, 对房角周边是否出现虹膜前粘连及宽窄情况进行检查。
根据患者眼压情况给予针对性治疗, 眼压21~30 mm Hg患者采用局部眼底贝他根眼液或噻吗心安等β-受体阻滞剂, 部分患者同时采用阿法根眼液等α-受体激动剂, 眼压≥300 mm Hg患者采用全身用药, 醋氮酰胺等碳酸酐酶抑制剂或者甘露醇200 g/Lm, 若治疗后无效, 则根据患者眼部情况给予真瑞眼液20 g/L静滴, 间隔30 min 1次, 或者加滴适利达眼液, 每天1次。对于治疗后眼压仍然大于正常范围者13例 (16只眼) , 分别给予针对性手术治疗:5只行阀门植入术, 4只行激光虹膜周切术, 3只行硅油取出术, 2只行复合性小梁切除术, 其余2只眼经环扎松解并放出部分硅油治疗。
1.3 高眼压判断标准
自切除术后12~24 h第一次换药检查时, 任何时候检查患者眼压>25 mm Hg则确诊为术后高眼压[2], 为保证测量的准确性, 术前采用棉签对患者眼部进行清洁, 当出现明显刺激时则使用1%地卡因进行清洁, 减轻刺激症状。
1.4 统计方法
采用Ssystat统计软件包对数据进行分析, 计数资料采用χ2检验。
2 结果
2.1 高眼压发生情况
术后随访期内19例患者 (25只眼) 发生高眼压, 发生率为27.9%, 其中男11例 (左眼10只, 右眼6只) ;女8例 (左眼5只, 右眼4只) 。高眼压范围为26~58 mm Hg, 其中25~35 mm Hg者10例 (13只眼) , 35~40 mm Hg者6例 (8只眼) , 40~50 mm Hg者2例 (4只眼) , 50~58 mm Hg者1例 (1只眼) 。
2.2 高眼压发生时间
患者高眼压集中发生在术后14 d内, 其中术后第2天发生3例 (4只眼) , 术后第2天发生3例 (3只眼) , 术后第3天发生2例 (3只眼) , 术后4~7 d发生9例 (11只眼) , 术后7 d后发生2例 (4只眼) , 其中1例患者于术后半年后发生高眼压, 术后7d内高眼压发生率明显大于手术7 d后高眼压发生率, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;患者高眼压持续时间普遍持续4~7 d。
2.3 转归
经药物治疗后, 19例患者 (25只眼) 中6例例患者 (9只眼) 高眼压消失, 患者痊愈后出院, 其余眼压仍然大于正常范围13例患者 (16只眼) 分别给予针对性治疗后, 患者均痊愈, 高眼压均消失, 对患者进行随访中发生约76.5% (52例) 患者视力出现不同程度提高。
3 讨论
临床研究显示导致玻璃体切除术后高眼压发生的原因较多, 糖尿病、外伤、眼内填充、PVR等均会导致玻璃体切除术后高眼压的发生[3], 该研究中, 眼内手术史50只中发生高眼压患者16只, 发生率较高, 因此在对眼内手术史患者进行治疗时, 医护人员必须采取有效措施控制眼内压, 术后给予患者β-受体阻滞剂等药物进行预防及治疗, 减少高眼压的发生几率。该研究中, 68例患者 (85只眼) 中, 19例患者 (25只眼) 发生高眼压发生率较高, 给予患者积极治疗后患者均痊愈, 其中52例患者视力得到较好恢复, 由此可知, 在玻璃体切除术后高眼压发生率较高, 只要给予患者针对性诊断及治疗, 患者均可痊愈。
参考文献
[1]谈旭华, 武志峰, 张清, 等.玻璃体视网膜术后高眼压临床分析及治疗[J].中国实用眼科杂志, 2011, 29 (3) :250-252.
[2]唐建明, 吴乃川, 孙兴怀.玻璃体视网膜手术后高眼压的临床分析与处理[J].国际眼科杂志, 2005, 5 (6) :1263-1265.
玻璃胶高 篇8
1 资料和方法
1.1 临床资料
2005年5月~2010年5月行玻璃体切除联合硅油填充术325例, 31例 (34眼) 硅油充填术后继发高眼压。其中男23眼, 女11眼;年龄16~72岁, 平均年龄为53.4岁。术前诊断:孔源性视网膜脱离伴PVRC3以上16眼, 眼外伤伴玻璃体视网膜病变4眼, 增殖性糖尿病视网膜病变Ⅵ期10眼, 视网膜血管性疾病并玻璃体积血4眼。
1.2 手术方法
局部球后麻醉后, 行标准玻璃体三通道玻璃切割, 尽量彻底切除玻璃体, 根据具体情况行分离、切除视网膜前增生膜, 眼内电凝活动性出血点, 视网膜切开或切除、重水注入、平复网膜, 激光光凝和/或冷凝裂孔区、变性区, 气液交换等操作, 最后行硅油注入, 同时无晶体眼行6点位虹膜周切。注油完毕后手术台上指测眼压Tn~T-1, 关闭切口。手术器械:Storz和Alcon玻璃体切割机, Topcon手术显微镜, 硅油为德国生产的Acri sil-ol5000和博士伦Oxane 5000硅油。
1.3 术后观察
术后1 d、1周、1月、3月、6月定期随访, 检查视力、眼压、裂隙灯观察眼前段、眼底, 并根据病情适时行硅油取出术。
2 结果
2.1
随访发现继发性高眼压34眼中, 其中眼压24~30 mmHg者13只眼, 30~60 mmHg者21只眼。
2.2 高眼压原因
硅油填充过多及体位不当、硅油乳化、术后炎症反应、既往房角粘连或闭合、虹膜新生血管及原因不明的一过性眼压升高。
2.3 处理方法
眼压在30 mmHg以下13眼仅单纯局部应用降眼压药物;30 mmHg以上均联合全身降眼压药物, 3眼硅油填充过多且药物控制不佳则行经睫状体平坦部放少量硅油;硅油进入前房者:有晶体眼于12点位穿刺口注入粘弹剂, 将硅油从6点位穿刺口推出;如硅油充填已1个月以上视网膜复位好者同时取出玻璃体腔和前房的硅油。无晶体眼对原有虹膜周切孔膜闭者行激光打孔, 失败者作周切孔再通或重建, 术后俯卧位。患者眼压控制, 7眼根据眼底情况行硅油取出眼压恢复正常, 另外2只眼需应用局部降眼压药物;2只眼行小梁切除后眼压得到控制;还有3只眼其他方法均无法奏效, 行睫状体及周边视网膜冷凝后眼压下降。
3 讨论
近年来, 玻璃体切除硅油填充手术已成为治疗复杂性玻璃体视网膜病变的主流术式。硅油理化性质稳定, 透明, 有一定的粘度和表面张力, 无毒无害。注入玻璃体腔后, 不影响对网膜的观察, 利于术后观察视网膜的变化, 及时行补救处理。因此, 硅油作为一种有效的玻璃体替代物被广泛应用于临床。硅油填充可显著提高视网膜复位率, 但术后高眼压是重要并发症之一, 及时、正确处理这一严重并发症对减少患者痛苦、保护视功能和降低视网膜脱离复发都有重要意义。国内报道该并发症发生率高达37.5%[1]。
硅油填充眼继发高眼压的原因较复杂, 主要有以下原因: (1) 术后早期眼压的升高可能主要是由于硅油填充过多, 过度充盈玻璃体腔, 硅油引起瞳孔阻滞, 使虹膜晶状体隔前移, 前房变浅, 房角关闭, 我们观察的硅油填充3眼经部分取出硅油后, 眼压降至正常; (2) 硅油进入前房可引起房角阻塞, 也可由于硅油小滴阻塞小梁网所致眼压升高, 一般在术后早期发生, 故无晶体眼硅油注入后应常规行下方6点部位虹膜周边切除[2], 以沟通前后房, 避免瞳孔阻滞, 防止硅油前移到前房, 硅油进入前房应及时调整体位, 利用水和硅油的比重特点使硅油退回玻璃体腔; (3) 由于玻璃体切除硅油填充手术施行的时间较长、操作步骤的相应增多以及术后较重的炎症反应, 术后脉络膜和睫状体水肿、渗出, 导致前房变窄或色素颗粒堵塞小梁网, 或者小梁网炎性水肿可使房水滤出率降低, 造成眼压升高[3], 或术后纤维素性或炎性产物易堵塞前房角使房水流出障碍而使眼压升高, 局部或全身应用皮质类固醇和非甾体类药物多可控制; (4) 患者术前有青光眼解剖因素存在, 在视网膜脱离时房水分泌抑制没有表现出来, 术后炎症控制, 睫状体的房水分泌功能恢复正常时, 眼压升高就表现出来了; (5) 硅油乳化是继发性高眼压发生的主要因素之一, 硅油乳化是指玻璃体腔内硅油呈粉尘状小滴, 发生率约为0.7%~40%[2]。对眼内硅油乳化因素分析的实验研究发现, 硅油的黏滞度越高, 表面张力越高, 越不易乳化, 硅油乳化继发性高眼压, 与乳化硅油颗粒迁移致房角, 阻塞房水引流通道有关, 因此应用高粘度、高纯度硅油增强硅油稳定性, 对于减少硅油眼继发高眼压的发病率有重要意义。同时出现硅油乳化后, 及时取出硅油是防止高眼压发生的有效措施。据报道行硅油取出术后眼压控制成功率为62%[4]。因此, 玻璃体切除硅油填充术后在视网膜复位无增殖迹象, 维持3个月以上可行硅油取出, 以减少硅油乳化眼部并发症的发生; (6) 此外, 行玻璃体切除术的患者, 部分因长期缺血, 出现视网膜、虹膜新生血管, 由于手术刺激, 血管渗漏增多, 术后出现眼压持续升高, 药物控制不理想, 需行冷凝术等治疗。
玻璃体切除硅油填充术后继发性高眼压的发生, 可能是单因素, 也可能为多因素, 但该类患者视功能脆弱, 因此, 我们应积极查找原因, 积极治疗, 保护患者视功能。
参考文献
[1]关禹博, 陈松, 赵秉水.玻璃体视网膜手术和巩膜扣带术后眼压升高的原因分析[J].临床眼科杂志, 2002, 10 (5) :404-406.
[2]赵学英, 张远平, 查旭, 等.玻璃体切割联合硅油填充术后继发青光眼的原因分析[J].昆明医学院学报, 2008 (, 2) :145-147.
[3]徐鼎, 董方田.硅油眼内填充后的并发症[J].国际眼科纵览, 2006, 30 (2) :123-127.