玻璃材料與其加工工藝

玻璃材料與其加工工藝玻璃材料一概述古代稱為壁流璃、琉璃、頗璃，近代也稱為料。玻璃是指熔融物冷卻凝固所得到的非晶態(tài)無機(jī)材料。其物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)等是各向同性的。工業(yè)上大量生產(chǎn)的普通玻璃是以石英為主要成分的硅酸鹽玻璃。二組成一般通過熔燒硅土（砂、石英、和燧石），加上堿（蘇達(dá)或鉀堿、碳酸堿）而得到的，其中堿是作為助溶劑，也可以加入其他物質(zhì)，例如石灰（提高穩(wěn)定性）、鎂（去除雜質(zhì)）、氧化鋁（提高光潔度）或加入各種金屬氧化物得到不同的顏色玻璃分類1.按玻璃特性分類

平板玻璃、容器玻璃、光學(xué)玻璃、電真空玻璃、工藝美術(shù)玻璃、照明器具玻璃和建筑用玻璃等。表4-52.按玻璃用途和使用環(huán)境分類

日用玻璃、技術(shù)玻璃、建筑玻璃和玻璃纖維四種。3.按玻璃化學(xué)成分分類

石英玻璃、鈉鈣硅酸鹽玻璃、鉛玻璃、硫系氧硫系半導(dǎo)體玻璃、金屬玻璃等。表4-44.按玻璃制造方法分類

吹制、拉制、壓制、鑄造等玻璃。二玻璃的主要性質(zhì)強(qiáng)度

玻璃是一種脆性材料，抗張強(qiáng)度較低而抗壓強(qiáng)度約為抗張強(qiáng)度的十幾倍。硬度

玻璃的硬度比較大，僅次于金剛石和碳化硅等材料。不能用普通刀具進(jìn)行切割。3.

光學(xué)性質(zhì)

是一種高度透明的物質(zhì)，具有吸收或透過紫外線、紅外線、感光等重要光學(xué)性能。

電學(xué)性質(zhì)

常溫下一般玻璃是絕緣體，有些玻璃是半導(dǎo)體材料。溫度升高時，玻璃的導(dǎo)電性迅速提高，熔融狀態(tài)則變?yōu)榱紝?dǎo)體。玻璃的導(dǎo)電性與其組成有關(guān)。5.

熱性質(zhì)

玻璃是熱的不良導(dǎo)體，玻璃耐急冷急熱性差，制品越厚，承受溫度急劇變化的能力越差。

玻璃的熱穩(wěn)定性與玻璃的熱膨脹系數(shù)有關(guān)。化學(xué)穩(wěn)定性

化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。玻璃耐酸蝕較高而耐堿蝕較差。（氫氟酸除外）7.

玻璃具有良好的加工性能，可進(jìn)行切割、研磨、鉆孔、雕刻、拋光等機(jī)械加工和化學(xué)處理等。玻璃成型加工工藝一.原料制備

玻璃生產(chǎn)的主要原料有玻璃形成體、玻璃調(diào)整物和玻璃中間體，其余為輔助原料。(1)主要原料指引入玻璃形成網(wǎng)絡(luò)的氧化物、中間體氧化物和網(wǎng)絡(luò)外氧化物。主要包括以下幾種：

?石英砂、砂巖、石英巖、石英：以硅氧四面體【SiO4】的結(jié)構(gòu)組元形成不規(guī)則的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，稱為玻璃骨架。約占配料重量的65～75％。

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硼酸、硼砂及含硼礦物：向玻璃中引入B2O3原料。降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高其熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，增加折射率，改善光澤。起助熔劑能加速玻璃的澄清和降低玻璃的結(jié)晶能力。

?

長石、瓷土、蠟石：向玻璃中引入Al2O3原料。提高玻璃熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、硬度、折射率，減輕玻璃對耐火材料的侵蝕，并有助于氟化物的乳濁。

?純堿、芒硝：向玻璃中引入Na2O,良好的助熔劑，降低玻璃粘度，易于熔融和成型。但Na2O會降低玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，在玻璃中一般不超過18％。?方解石、石灰石、白堊：向玻璃中引入CaO原料。穩(wěn)定劑。含量較高時，能使玻璃的結(jié)晶化傾向增大，易使玻璃發(fā)脆。在玻璃中一般不超過12.5％。?硫酸鋇、碳酸鋇：向玻璃中引入BaO原料。含BaO的玻璃吸收輻射線的能力較強(qiáng)。?鉛化合物：向玻璃中引入PbO原料。增加玻璃比重，提高玻璃折射率，使玻璃具有特殊的光澤和良好的電性能。（2）輔助原料包括澄清劑、助熔劑、乳濁劑、著色劑、脫色劑、氧化劑和還原劑等。

澄清劑：向玻璃配合料或玻璃熔液中加入一種高溫時本身能氣化或分解放出氣體，促進(jìn)排出玻璃中氣泡的添加物。

著色劑：使玻璃制品著色的添加物。對光線選擇性吸收，從而呈現(xiàn)一定顏色。鈷化物——蘭色；銀化物——黃色；硒化物——紅寶石色。

脫色劑：提高無色玻璃的透明度。

助熔劑（加速劑）：促使玻璃熔制過程加速的添加物。乳濁劑：對光線產(chǎn)生不透明的乳濁狀態(tài)的添加物。二.玻璃生產(chǎn)工藝

1原料預(yù)加工

將塊狀原料粉碎，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)行高溫加熱，使之形成均勻、無氣泡，并符合成型要求的液態(tài)玻璃。主要分為硅酸鹽的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷卻四個階段。

4成型

將液態(tài)玻璃加工成所要求形狀和尺寸的玻璃制品的工藝過程。主要有壓制法、吹制法、拉制法、壓延法、澆注法和燒結(jié)法等。

5熱處理

一般包括退火和淬火兩種工藝。退火是消除或減小玻璃制品中的熱應(yīng)力至允許值的熱處理過程。對光學(xué)玻璃和某些特種玻璃制品，通過退火處理使內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，達(dá)到要求的光學(xué)性能。淬火使玻璃表面形成規(guī)律、均勻分布的壓力層，提高機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。玻璃瓶子的步驟壓制玻璃的制造步驟三.玻玻璃璃制制品品的的二二次次加加工工一、、成成型型加加工工1.冷冷加加工工在常常溫溫下下通通過過機(jī)機(jī)械械方方法法改改變變外外形形和和表表面面狀狀態(tài)態(tài)。。（1））研研磨磨和和拋拋光光俗稱稱磨磨光光，將將制制品品上上的的粗粗糙糙不不平平或或成成型型時時余余留留的的部部分分去去掉掉，，達(dá)達(dá)到到預(yù)預(yù)定定形形狀狀和和尺尺寸寸。。目目的的使使制制品品表表面面光光滑滑、、透透明明、、平平整整。。（2））切切割割、、噴噴砂砂和和鉆鉆孔孔切割割是是利利用用脆脆性性和和殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力的的特特點(diǎn)點(diǎn)，，在在待待切切割割的的局局部部造造成成應(yīng)應(yīng)力力集集中中，，易易于于折折斷斷。。噴噴砂砂是是利利用用夾夾帶帶細(xì)細(xì)粒粒石石英英砂砂或或金金剛剛砂砂的的高高速速氣氣流流，，使使玻玻璃璃制制品品表表面面受受砂砂粒粒的的沖沖擊擊，，形形成成毛毛面面。。2.熱熱加加工工通過熱加加工最后后成型或或改善制制品的性性能和外外觀質(zhì)量量。如燒燒口、火火拋光、、火焰切切割、鉆鉆孔等。?；饞伖舛⒈砻婷嫣幚硌心伖饽ミ厙娚败嚳涛g刻氫氫氟酸酸腐蝕彩飾描描繪、、噴花花、貼貼花、、印花花常用玻玻璃材材料1.平平板玻玻璃組組成上上屬于于鈉鈣鈣玻璃璃系列列。軟軟化點(diǎn)點(diǎn)低，，易于于成型型。具具有透透光、、透視視、隔隔聲、、隔熱熱、耐耐磨、、耐氣氣候變變化等等性能能。平平板玻玻璃按按厚度度分為為1.2、、2、、3、、4、、5、、6、、8、、10、12、、15、19mm等等規(guī)格格。平板玻玻璃制制品有有以下下幾類類：窗用玻玻璃又又稱單單光玻玻璃，，作用用透光光、擋擋風(fēng)和和保溫溫。磨光玻玻璃又又叫鏡鏡面玻玻璃，，分為為單面面磨光光和雙雙面磨磨光。。磨砂玻玻璃又又叫毛毛玻璃璃，通通過手手工研研磨或或氫氟氟酸溶溶蝕。?；y玻玻璃按按加工工方法法分為為壓花花玻璃璃和噴噴花玻玻璃。。有色玻玻璃又又稱彩彩色玻玻璃，，分透透明和和不透透明有有色玻玻璃。。中空玻玻璃多采用用膠接接法將將兩塊塊玻璃璃保持持一定定間隔隔，間間隔中中是干干燥的的空氣氣，，周邊邊再用用密封封材料料密封封而成成。具具有隔隔音、、隔熱熱、防防霜、、防結(jié)結(jié)露性性能。。能在在-25～～40度之之間正正常使使用。。中空玻玻璃原原理圖圖3.夾夾層玻玻璃夾層玻玻璃一一般由由兩片片普通通平板板玻璃璃(也也可以以是鋼鋼化玻玻璃或或其他他特殊殊玻璃璃)和和玻璃璃之間間的有有機(jī)膠膠合層層構(gòu)成成。當(dāng)當(dāng)受到到破壞壞時，，碎片片仍粘粘附在在膠層層上，，避免免了碎碎片飛飛濺對對人體體的傷傷害。。多用用于汽汽車、、火車車、船船舶、、飛機(jī)機(jī)及高高層建建筑等等。夾層玻璃原原理3.鋼化玻璃是普通平板板玻璃經(jīng)過過再加工處處理而成一一種預(yù)應(yīng)力力玻璃。鋼鋼化玻璃相相對于普通通平板玻璃璃來說，具具有兩大特特征：（1)前前者強(qiáng)度是是后者的數(shù)數(shù)倍，抗拉拉度是后者者的3倍以以上，抗沖沖擊是后者者5倍以以上。（2)鋼鋼化玻璃不不容易破碎碎，即使破破碎也會以以無銳角的的顆粒形式式碎裂，對對人體傷害害大大降低低。4.防火火玻璃：具具有良好的的透光性能能和防火阻阻燃性能。。它是由兩兩層或兩層層以上玻璃璃用透明防防火膠黏在在一起制成成的。5.鍍膜玻璃是在玻璃表表面涂鍍一一層或多層層金屬、合合金或金屬屬化合物薄薄膜，以改改變玻璃光光學(xué)性能，，滿足某種種特定要求求。特性分分類：熱熱反射玻璃璃（建筑和和玻璃幕墻墻）、低輻輻射玻璃（（建筑和汽汽車）、導(dǎo)導(dǎo)電膜玻璃璃（加熱、、除霜、除除霧玻璃））。熱輻輻射射玻玻璃璃導(dǎo)電電膜膜玻玻璃璃6.鑲鑲嵌嵌玻玻璃璃由許許多多經(jīng)經(jīng)過過精精致致加加工工的的小小片片異異形形玻玻璃璃，，用用晶晶亮亮的的金金屬屬條條鑲鑲嵌嵌成成一一幅幅美美麗麗的的圖圖案案，，兩兩面面再再用用鋼鋼化化玻玻璃璃或或浮浮法法玻玻璃璃以以中中空空的的形形式式將將圖圖案案封封在在兩兩層層玻玻璃璃之之中中。。（（門門、、窗窗、、屏屏風(fēng)風(fēng)））7.微微晶晶玻玻璃璃在高高溫溫下下使使結(jié)結(jié)晶晶從從玻玻璃璃中中析析出出而而成成的的材材料料，，由由結(jié)結(jié)晶晶相相和和部部分分玻玻璃璃相相組組成成。。微微晶晶玻玻璃璃的的吸吸水水率率接接近近零零，，所所以以不不易易污污染染。。且且硬硬度度很很大大。。微晶晶玻玻璃璃柱柱微晶晶玻玻璃璃電電磁磁爐爐9.玻玻璃璃馬馬賽賽克克是是由由石石英英、、長長石石、、純純堿堿、、氟氟化化物物等等配配合合料料經(jīng)經(jīng)高高溫溫熔熔制制后后在在加加工工成成方方形形玻玻璃璃制制品品。。8.U型型玻玻璃璃是是采采用用壓壓延延方方法法生生產(chǎn)產(chǎn)的的一一種種極極為為獨(dú)獨(dú)特特的的玻玻璃璃型型材材，，它它的的外外形形和和槽槽鋼鋼一一樣樣。。10.噴噴雕雕、、彩彩繪繪玻玻璃璃是是技技術(shù)術(shù)和和藝藝術(shù)術(shù)結(jié)結(jié)合合的的裝裝潢潢品品。。（（隔隔斷斷、、屏屏風(fēng)風(fēng)、、壁壁畫畫等等））11.防防彈彈玻玻璃璃由由不不同同厚厚度度的的透透明明玻玻璃璃和和多多片片PVB膠膠片片科科學(xué)學(xué)地地組組合合而而成成。。因因?yàn)闉椴２ＡЯв杏休^較高高的的硬硬度度而而PVB膠膠片片有有較較好好的的韌韌性性。。（（軍軍事事防防御御、、銀銀行行柜柜臺臺、、珠珠寶寶首首飾飾的的展展示示柜柜等等））其他他新新型型玻玻璃璃鐳射射玻玻璃璃智能能玻玻璃璃呼吸吸玻玻璃璃真空空玻玻璃璃智能能玻玻璃璃鐳射射玻玻璃璃真空空玻玻璃璃4.10玻玻璃璃材材料料的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)應(yīng)用用9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。17:32:1717:32:1717:3212/29/20225:32:17PM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見見頻。。12月-2217:32:1717:32Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。17:32:1717:32:1717:32Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2217:32:1717:32:17December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。29十二二月20225:32:17下下午17:32:1712月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月225:32下下午午12月月-2217:32December29,202216、行動出成果果，工作出財(cái)財(cái)富。。2022/12/2917:32:1717:32:1729December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點(diǎn)的的射線線向前前。。。5:32:17下下午5:32下下午午17:32:1712月月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。17:32:1717:32:1717:3212/29/20225:32:17PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。12月月-2217:32:1717:32Dec-2229-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。17:32:1717:32:1717:32Thursday,December29,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2217:32:1717:32:17December29,202214、意意志志堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。29十十二二月月20225:32:17下下午午17:32:1712月月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月225:32下午午12月-2217:32December29,202216、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/2917:32:1717:32:1729December202217、空山新雨后后，天氣晚來來秋。。5:32:17下午5:32下下午17:32:1712月-229、楊楊柳柳散散和和風(fēng)風(fēng)，，青青山山澹澹吾吾慮慮。。。。12月月-2212月月-22Thursday,Dece