無機(jī)非金屬工藝學(xué)玻璃制品加工

1、玻璃制品的加工 成形后的玻璃制品，除了極少（如瓶罐）能直接符合使用要求外，大多數(shù)還需加工，以得到符合使用要求的制品。 玻璃制品分類： 熱加工 表面處理 加工的目的： 冷加工；熱加工；表面處理1玻璃制品的冷加工冷加工的定義： 在常溫下，通過機(jī)械的方法，來改變玻璃制品的外形和表面狀態(tài)過過程冷加工的基本方法： 研磨拋光 切割 噴砂、鉆孔和切削 2研磨和拋光研磨、拋光的目的研磨、拋光的關(guān)系一、研磨拋光的原理（三個假設(shè)）磨削理論流動層理論化學(xué)理論31、玻璃的研磨機(jī)理 英國學(xué)者弗蘭奇（1917） 英國學(xué)者普萊斯頓（1929） 前蘇聯(lián)學(xué)者格列賓?？品颍?937） 特威曼和德拉代 玻璃的研磨過程，首先是磨盤與

2、玻璃做相對運動，自由磨料在磨盤負(fù)載下對玻璃表面進(jìn)行劃痕與玻璃的機(jī)械作用，同時在玻璃表面上產(chǎn)生微裂紋，磨料所用的水既起著冷卻的作用也與玻璃的新生表面產(chǎn)生水解作用形成硅膠，有利于剝離，具有一定的化學(xué)作用。如此重復(fù)進(jìn)行，玻璃表面就形成了一層凹陷的毛面并帶有一定深度的裂紋層。4前蘇聯(lián)學(xué)者卡恰洛夫： 凹陷層的平均深度h h=K1D 裂紋層的平均深度f f=2.3h 最大裂紋深度F F=3.74.0h 磨料種類石英砂石榴石剛 玉碳化硅碳化硼K10.170.220.270.280.33表16-1 各種磨料的研磨系數(shù)52、玻璃的拋光機(jī)理 英國學(xué)者雷萊、培比 英國學(xué)者包登（19361937） 德國學(xué)者雷默（19

3、51）、美國學(xué)者勃立奇（1951） 前蘇聯(lián)學(xué)者格列賓?？品颍?937） 玻璃拋光機(jī)理的認(rèn)識，存在著不同的見解，有些見解還帶有假說性質(zhì)，有待于進(jìn)一步證實。目前用化學(xué)、物理化學(xué)作用的概念來解釋對拋光的生產(chǎn)效率及拋光表面質(zhì)量的影響還是比較確切的。6二、研磨、拋光材料1、研磨材料要求： 磨料的硬度大于玻璃的硬度，莫氏硬度610分類： 天然磨料（石英砂、剛玉、金剛石、石榴石等） 人造磨料（電熔剛玉、碳化硅、碳化硼、金剛石、紅粉等）72、拋光材料要求： 較高的拋光能力 磨料的硬度小于玻璃的硬度，莫氏硬度15、 6 7分類： 紅粉（Fe2O3）、氧化鈰（CeO2）、氧化鋯（ZrO2）、氧化釷（ThO2） 還

4、有長石粉8三、影響玻璃研磨過程的主要工藝因素1、磨料的性質(zhì)和硬度2、磨料懸浮液的濃度和給料量3、磨盤轉(zhuǎn)速和壓力4、磨盤的材料5、玻璃的組成9四、影響玻璃拋光過程的主要工藝因素1、拋光材料的性質(zhì)、濃度和給料量2、拋光盤轉(zhuǎn)速和壓力3、周圍空間溫度和玻璃溫度4、拋光懸浮液的性質(zhì)5、拋光盤的材料10切割、噴砂、鉆孔和切削 一、切割二、噴砂三、鉆孔和切削11玻璃制品的熱加工16.1.1 玻璃制品的熱加工原理 玻璃制品的熱加工原理與玻璃制品的成形原理相似，主要是利用玻璃粘度隨溫度改變的特性以及表面張力、導(dǎo)熱系數(shù)來進(jìn)行。16.1.2 玻璃制品熱加工的主要方法一、燒口二、火拋光、火切割或鉆孔三、真空成形四、其

5、他方法（槽沉、塑形、攤平、燈工）12玻璃制品的表面處理 從清潔玻璃表面起，直到制造各種涂層的玻璃，表面技術(shù)應(yīng)用很廣，使用的材料和方法也是多種多樣的?？梢詺w結(jié)為三大類： 1、玻璃的光滑面和散光面的形成，是通過表面處理以控制玻璃表面的凹凸 2、改善玻璃表面薄層的組成，改善玻璃表面的性質(zhì)，以得到新的性能。 3、在玻璃表面上用其他的物質(zhì)形成薄層從而得到新的性質(zhì)。13玻璃的化學(xué)蝕刻 玻璃的化學(xué)蝕刻是用氫氟酸溶掉玻璃表面層的硅氧，根據(jù)殘留在表面鹽類溶解度的不同而得到有光澤的表面或無光澤的表面。 影響因素： 1、玻璃的化學(xué)組成 2、蝕刻液的化學(xué)組成16.3.2 玻璃的化學(xué)拋光 玻璃的化學(xué)拋光的原理與玻璃的化

6、學(xué)蝕刻原理一樣，是利用氫氟酸破壞玻璃原有的硅氧膜生成一層新的硅氧膜來使玻璃得到很高的光潔度與透光度。 影響因素： 1、玻璃的化學(xué)組成； 2、氫氟酸與硫酸的比例； 3、酸液的溫度； 4、處理時間14玻璃的表面涂層 玻璃表面上涂一層新的物質(zhì)，稱為玻璃的涂層。 按涂層的性質(zhì)分類： 有機(jī)涂層 無機(jī)涂層 （金屬、金屬氧化物、陶瓷（玻璃）涂層） 按表面涂層的方法分類： 物理法（真空蒸發(fā)鍍膜、陽極濺射法、真空電子槍蒸鍍法） 化學(xué)法（液相沉積法、氣相沉積法）15幾種表面涂層的制備： 1、表面金屬涂層； 2、表面導(dǎo)電膜； 3、表面憎水涂層； 4、表面著色涂層； 5、表面光學(xué)薄膜16玻璃與金屬的封接封接件的要求： 1、足夠