在生活中我們經(jīng)常會用到各類玻璃制品，例如玻璃窗、玻璃杯、玻璃移門等。玻璃制品兼顧美觀與實用，既能夠憑借晶瑩剔透的外表惹人喜愛，又能夠充分利用其堅硬耐用的物理性能。一些藝術玻璃甚至會使玻璃具有更多的圖樣，增強裝飾效果。本篇文章中我們將介紹玻璃退火工藝，介紹其主要階段與制作流程。

一、玻璃的退火工藝包括哪幾個階段

        玻璃的退火工藝與玻璃制品的種類、形狀、大小、容許的應力值、退火爐內(nèi)溫度分布等情況有關.目前采用的退火工藝有多種形式.根據(jù)退火原理,退火工藝可分為四個階段:加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段.

        1、加熱階段:

        不同品種的玻璃有不同的退火工藝.有的玻璃在成型后直接進入退火爐進行退火,稱為一次退火;有的制品在成型冷卻后再經(jīng)加熱退火,稱為二次退火.所以加熱階段對有些制品并不是必要的.在加熱過程中,玻璃表面產(chǎn)生壓應力,所以加熱速率可相應高些,例如 20 ℃ 的平板玻璃可直接進入 700 ℃ 的退火爐,其加熱速率可高達 300 ℃ / rain .考慮到制品大小、形狀、爐內(nèi)溫度分布的不均性等因時間素,在生產(chǎn)中一般采用的加熱速率為 20/a 2 ~ 30/a 2 ( ℃ /min) ,對光學玻璃制品的要求更高.

        2、均熱階段:

        把制品加熱到退火溫度進行保溫、均熱以清理應力.在本階段中首先要確定退火溫度,其次是保溫時間.一般把比退火上限溫度低 20 ~ 30 ℃ 作為退火溫度.退火溫度除直接測定外,也可根據(jù)玻璃成分計算粘度為 10 12 Pa ? s 時的溫度.當退火溫度確定后,保溫時間可按 70a 2 ~ 120a 2 進行計算,或者按應力容許值進行計算.

        3、慢冷階段:

        為了使玻璃制品在冷卻后不產(chǎn)生應力,或減小到制品所要求的應力范圍內(nèi),在均熱后進行慢冷是必要的,以防止過大的溫差.

        4、快冷階段:

        玻璃在應變點以下冷卻時,如前述只產(chǎn)生暫時應力,只要它不超過玻璃的較限強度,就可以加快冷卻速度以縮短整個退火過程、降低燃料消耗、提高生產(chǎn)率.

二、退火的詳細流程

        為了避免冷卻過快而造成玻璃炸裂,玻璃毛坯定型后立即轉(zhuǎn)入退火用的箱式電陰爐中,在退火溫度下保溫30min左右,然后按照冷卻溫度制度降溫到一定溫度后切斷電源停止加熱,讓其隨爐自然緩慢冷卻至100℃以下,出爐,在空氣中冷卻至室溫.

        若玻璃試樣退火后經(jīng)應力檢驗不合格,須重新退火,以防加工時碎裂.重新退火時首先將樣品埋沒于裝滿石英砂的大坩堝中,再把坩堝置于馬弗爐內(nèi),升溫至退火溫度保溫1h,然后停止加熱讓電爐緩慢降溫(必要時在上、下限退火溫度范圍內(nèi)每降溫10℃保溫一段時間),直至100℃以下取出.

相關概念

退火

        退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；清理殘余應力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調(diào)整籌備，清理籌備缺點。準確的說，退火是一種對材料的熱處理工藝，包括金屬材料、非金屬材料。而且新材料的退火目的也與傳統(tǒng)金屬退火存在異同。

加熱

        加熱heating，是指熱源將熱能傳給較冷物體而使其變熱的過程。根據(jù)熱能的獲得，可分為直接的和間接的兩類。直接熱源加熱是將熱能直接加于物料；間接熱源加熱是將上述直接熱源的熱能加于一中間載熱體，然后由中間載熱體將熱能再傳給物料。

應力

        物體由于外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使物體從變形后的位置恢復到變形前的位置。 在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應力。同截面垂直的稱為正應力或法向應力，同截面相切的稱為剪應力或切應力。

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