玻璃是一種古老的建筑材料，早在古埃及時(shí)期就已出現(xiàn)。伴隨著人類社會(huì)共同發(fā)展，玻璃行業(yè)創(chuàng)造出了各種功能獨(dú)特的玻璃，使玻璃家族不斷興旺，例如防彈玻璃、光電玻璃、真空玻璃等，都在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。我們將介紹生產(chǎn)平板玻璃的原理，并說明鋼化玻璃的制造方法。

一、平板玻璃生產(chǎn)加工的原理

        玻璃的種類很多,普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸鈣和硅酸鈉,主要反應(yīng)如下:

        Na2CO3+SiO2 =(高溫)Na2SiO3+CO2

        CaCO3+SiO2=(高溫)CaSiO3+CO2

        工藝:

        主要包括:①原料預(yù)加工.將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進(jìn)行除鐵處理,以保證玻璃質(zhì)量.②配合料制備.③熔制.玻璃配合料在池窯或坩堝窯內(nèi)進(jìn)行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態(tài)玻璃.④成型.將液態(tài)玻璃加工成所要求形狀的制品,如平板、各種器皿等.⑤熱處理.通過退火、淬火等工藝,清理或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應(yīng)力、分相或晶化,以及改變玻璃的結(jié)構(gòu)狀態(tài).

        磨砂玻璃加工方法:先將需要加工的平板玻璃平放在墊有粗呢或棉毯的工作臺(tái)上,再在玻璃面上堆放適量的細(xì)金剛砂,用粗瓷碗反扣住金剛砂,用雙手輕壓碗底轉(zhuǎn)圈推動(dòng).也可使用較高號(hào)水磨石地面用的磨石研磨.研磨操作應(yīng)從四周邊角開始逐步移向中間,直至把玻璃面研磨呈均勻的乳白色,達(dá)到透光不透過即可.

        銀光刻花玻璃加工方法:先把平板玻璃用清水洗凈晾干后滿涂石蠟,然后在石蠟上刻掉成各種花紋,用1:5濃度的氫氟酸溶液腐蝕玻璃面.然后倒去氫氟酸清除石蠟,用水把玻璃清洗干凈為止.

        其他如彩色玻璃可采用裱貼或噴涂方法加工,具體方法從略.在地面和立墻上彈線,令做好下部墻體結(jié)構(gòu)、骨架立柱橫梁的固定,玻璃加工裁割安裝上部及全部木(金屬)骨架,玻璃安裝,鑲邊油漆及清理.

二、鋼化玻璃的制造工藝原理

        工藝過程:

        鋼化玻璃是將玻璃加熱到接近軟化化溫度(這時(shí)處于粘性流動(dòng)狀態(tài))——這個(gè)溫度范圍我們稱為鋼化溫度范圍(620℃—640℃), 保溫一定時(shí)間,然后驟冷而成的,下面簡單敘述鋼化玻璃在加熱和驟冷過程中的溫度變化及應(yīng)力形成過程.

        a. 開始加熱階段:

        玻璃片由室溫進(jìn)入鋼化爐加熱,由于玻璃是熱的不良導(dǎo)體,所以此時(shí)內(nèi)層溫度低,外層溫度高,外層開始膨脹,內(nèi)層未膨脹,所以此時(shí)外 層的膨脹受到內(nèi)層的舒緩表面產(chǎn)生了暫時(shí)的壓應(yīng)力,中心層為張應(yīng)力,由于玻璃的抗壓縮度高,所以雖然快速加熱,玻璃片也不破碎.

        注:從這里可以了解到玻璃一進(jìn)爐,由于玻璃內(nèi)外層有溫差造成了,玻璃內(nèi)外層的應(yīng)力,因此厚玻璃要加熱慢一點(diǎn),溫度低一點(diǎn),否則因 內(nèi)外溫差太而造成玻璃在爐內(nèi)破裂.

        b. 繼續(xù)加熱階段:

        玻璃繼續(xù)加熱,玻璃內(nèi)外層溫差縮小等內(nèi)外層都達(dá)到鋼化溫度時(shí)玻璃板內(nèi)等應(yīng)力.

        c. 開始驟冷階段(在開始吹風(fēng)的前1.5—2秒)

        玻璃片由鋼化爐進(jìn)入風(fēng)柵吹風(fēng),表面層溫度下降低于中心溫度,表面開始收縮,而中心層沒有收縮,所以表面層的收縮受到中心層的舒緩 ,使表面層受到暫時(shí)張應(yīng)力,中心層形成壓應(yīng)力.

        d. 繼續(xù)驟冷階段:

        玻璃內(nèi)外層進(jìn)一步驟冷,玻璃表面層已硬化(溫度已降到500℃以下),停止收縮,這時(shí)內(nèi)層也開始冷卻、收縮,而硬化了的表面層抑 制了內(nèi)層的收縮,結(jié)果使表面層產(chǎn)生了壓應(yīng)力,而在內(nèi)層形成了張應(yīng)力.

        e. 繼續(xù)驟冷(12秒內(nèi))

        玻璃內(nèi)外層溫度都進(jìn)一步降低,內(nèi)層玻璃在此時(shí)降到500℃左右,收縮加速,在這個(gè)階段外層的壓應(yīng)力,內(nèi)層的張應(yīng)力已基本形成,但 是中心層還比較軟,尚未完全脫離粘性流動(dòng)狀態(tài),所以還不是結(jié)束時(shí)的應(yīng)力狀態(tài).

        f. 鋼化完成(20秒內(nèi))

        這個(gè)階段內(nèi)外層玻璃都完全鋼化,內(nèi)外層溫差縮小,鋼化玻璃的應(yīng)力形成,即外表面為壓應(yīng)力,內(nèi)層為張應(yīng)力

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無機(jī)非金屬材料，一般是用多種無機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。

加工

        加工是指對(duì)貨物進(jìn)行更新產(chǎn)；受托加工貨物，是指委托方提供原料及主要材料，受托方按照委托方的要求制造貨物并收取加工費(fèi)的業(yè)務(wù)。加工就是按照一定的籌備程序或者規(guī)律對(duì)轉(zhuǎn)變物質(zhì)進(jìn)行合目的改造過程。加工可能是化學(xué)過程，也可能是物理過程，還可能是復(fù)合過程。

相關(guān)推薦
鋼化玻璃制作原理
浮法玻璃制作原理 玻璃清洗機(jī)的工作原理是什么
鏡子制作原理
防彈玻璃制作原理
玻璃制作原理
鋼化玻璃的制造原理 彎鋼化玻璃有用嗎
低反射玻璃原理
彩色玻璃制作原理
變色玻璃的用途及原理 調(diào)光玻璃的制作原理