玻璃工業(yè)的歷史

玻璃工業(yè)的歷史

早期的玻璃之基首先，玻璃是在火山中產(chǎn)生的酸巖的。約公元前3700年前,古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿,當時只有有色玻璃,約公元前1000年前,中國制造出無色玻璃。公元12世紀,出現(xiàn)了商品玻璃,并開始成為工業(yè)材料。18世紀,為適應研制望遠鏡的需要,制出光學玻璃。1873年,比利時首先制出平板玻璃。1906年,美國制出平板玻璃引上機。此后,隨著玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)模化,各種用途和各種性能的玻璃相繼問世?，F(xiàn)代,玻璃已成為日常生活、生產(chǎn)和科學技術(shù)領域的重要材料。3000多年前,一艘歐洲腓尼基人的商船,滿載著晶體礦物“天然蘇打”,航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由于海水落潮,商船擱淺了。于是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋,搬來木柴,并用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架,在沙灘上做起飯來。船員們吃完飯,潮水開始上漲了。他們正準備收拾一下登船繼續(xù)航行時,突然有人高喊:“大家快來看啊,鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發(fā)光的東西!”船員們把這些閃爍光芒的東西,帶到船上仔細研究起來。他們發(fā)現(xiàn),這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來,這些閃光的東西,是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打,在火焰的作用下,與沙灘上的石英砂發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的晶體,這就是最早的玻璃。后來腓尼基人把石英砂和天然蘇打和在一起,然后用一種特制的爐子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人發(fā)了一筆大財。大約在4世紀,羅馬人開始把玻璃應用在門窗上。到1291年,意大利的玻璃制造技術(shù)已經(jīng)非常發(fā)達?！拔覈牟Ａе圃旒夹g(shù)決不能泄漏出去,把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生產(chǎn)玻璃!”就這樣,意大利的玻璃工匠都被送到一個與世隔絕的孤島上生產(chǎn)玻璃,他們在一生當中不準離開這座孤島。1688年,一名叫納夫的人發(fā)明了制作大塊玻璃的工藝,從此,玻璃成了普通的物品。我們現(xiàn)在使用的玻璃是由石英砂、純堿、長石及石灰石經(jīng)高溫制成的,熔體在冷卻過程中黏度逐漸增大而得的不結(jié)晶的固體材料,性脆而透明。有石英玻璃、硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、氟化物玻璃等。通常指硅酸鹽玻璃,以石英砂、純堿、長石及石灰石等為原料,經(jīng)混和、高溫熔融、勻化后,加工成形,再經(jīng)退火而得。廣泛用于建筑、日用、醫(yī)療、化學、電子、儀表、核工程等領域。玻璃分類浮法玻璃設計方案玻璃簡單分類主要分為平板玻璃和特種玻璃。平板玻璃主要分為三種:即引上法平板玻璃(分有槽/無槽兩種)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。浮法玻璃由于厚度均勻、上下表面平整平行,再加上勞動生產(chǎn)率高及利于管理等方面的因素影響,浮法玻璃正成為主流的玻璃制造方式。而特種玻璃則品種眾多,下面按裝修中常見的品種一一說明:玻璃的應用范圍1.3mm-4mm玻璃,mm在日常中也稱為厘,我們所說的3厘玻璃,就是指厚度3mm的玻璃。這種規(guī)格的玻璃主要用于畫框表面。2.5mm-6mm玻璃,主要用于外墻窗戶、門扇等小面積透光造型等等。3.7mm-9mm玻璃,主要用于室內(nèi)屏風等較大面積但又有框架保護的造型之中。4.9mm-10mm玻璃,可用于室內(nèi)大面積隔斷、欄桿等裝修項目。5.11mm-12mm玻璃,可用于地彈簧玻璃門和一些活動人流較大的隔斷之中。6.15mm以上玻璃,一般市面上銷售較少,往往需要訂貨,主要用于較大面積的地彈簧玻璃門外墻整塊玻璃墻面。玻璃的主要組成材料有其他玻璃一說,只是筆者在分類時相對于平板玻璃而言,并非業(yè)內(nèi)正式分類。主要有:1.鋼化玻璃。它是普通平板玻璃經(jīng)過再加工處理而成的一種預應力玻璃。鋼化玻璃相對于普通平板玻璃來說,具有兩大特征:(1)前者強度是后者的數(shù)倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗沖擊是后者5倍以上。(2)鋼化玻璃不容易破碎,即使破碎也會以無銳角的顆粒形式碎裂,對人體傷害大大降低。2.磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9mm以下,以5mm、6mm厚度具多。3.噴砂玻璃。性能上基本上與磨砂玻璃相似,不同的是改磨砂為噴砂。由于兩者視覺上類同,很多業(yè)主,甚至裝修專業(yè)人員都把它們混為一談。4.壓花玻璃。是采用壓延方法制造的一種平板玻璃。其最大的特點是透光不透明,多使用于洗手間等裝修區(qū)域。5.夾絲玻璃。是采用壓延方法,將金屬絲或金屬網(wǎng)嵌于玻璃板內(nèi)制成的一種具有抗沖擊平板玻璃,受撞擊時只會形成輻射狀裂紋而不致于墮下傷人。故多采用于高層樓宇和震蕩性強的廠房。6.中空玻璃。多采用膠接法將兩塊玻璃保持一定間隔,間隔中是干燥的空氣,周邊再用密封材料密封而成,主要用于有隔音要求的裝修工程之中。7.夾層玻璃。夾層玻璃一般由兩片普通平板玻璃(也可以是鋼化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之間的有機膠合層構(gòu)成。當受到破壞時,碎片仍粘附在膠層上,避免了碎片飛濺對人體的傷害。多用于有安全要求的裝修項目。8.防彈玻璃。實際上就是夾層玻璃的一種,只是構(gòu)成的玻璃多采用強度較高的鋼化玻璃,而且夾層的數(shù)量也相對較多。多采用于銀行或者豪宅等對安全要求非常高的裝修工程之中。9.熱彎玻璃。由平板玻璃加熱軟化在模具中成型,再經(jīng)退火制成的曲面玻璃。在一些高級裝修中出現(xiàn)的頻率越來越高,需要預定,沒有現(xiàn)貨。10.玻璃磚。玻璃磚的制作工藝基本和平板玻璃一樣,不同的是成型方法。其中間為干燥的空氣。多用于裝飾性項目或者有保溫要求的透光造型之中。11.玻璃紙。也稱玻璃膜,具有多種顏色和花色。根據(jù)紙膜的性能不同,具有不同的性能。絕大部分起隔熱、防紅外線、防紫外線、防爆等作用。玻璃和轉(zhuǎn)色劑玻璃通常按主要成分分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品種和數(shù)量很少,主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃。硫系玻璃的陰離子多為硫、硒、碲等,可截止短波長光線而通過黃、紅光,以及近、遠紅外光,其電阻低,具有開關與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光學玻璃。氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。硅酸鹽玻璃指基本成分為SiO2的玻璃,其品種多,用途廣。通常按玻璃中SiO2以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量,又分為:1.石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,熱膨脹系數(shù)低,耐高溫,化學穩(wěn)定性好,透紫外光和紅外光,熔制溫度高、粘度大,成型較難。多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術(shù)和光學儀器中。2.高硅氧玻璃。SiO2含量約96%,其性質(zhì)與石英玻璃相似。3.鈉鈣玻璃。以SiO2含量為主,還含有15%的Na2O和16%的CaO,其成本低廉,易成型,適宜大規(guī)模生產(chǎn),其產(chǎn)量占實用玻璃的90%?？缮a(chǎn)玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等。4.鉛硅酸鹽玻璃。主要成分有SiO2和PbO,具有獨特的高折射率和高體積電阻,與金屬有良好的浸潤性,可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質(zhì)玻璃器皿、火石光學玻璃等。含有大量PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和γ射線。5.鋁硅酸鹽玻璃。以SiO2和Al2O3為主要成分,軟化變形溫度高,用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管和玻璃纖維等。6.硼硅酸鹽玻璃。以SiO2和B2O3為主要成分,具有良好的耐熱性和化學穩(wěn)定性,用以制造烹飪器具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃等。硼酸鹽玻璃以B2O3為主要成分,熔融溫度低,可抵抗鈉蒸氣腐蝕。含稀土元素的硼酸鹽玻璃折射率高、色散低,是一種新型光學玻璃。磷酸鹽玻璃以P2O5為主要成分,折射率低、色散低,用于光學儀器中?！羝胀úＡ?Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)?！羰⒉Ａ?以純凈的石英為主要原料制成的玻璃,成分僅為SiO2)。◆鋼化玻璃(與普通玻璃成分相同)?！翕洸Ａ?K2O、CaO、SiO2)?！襞鹚猁}玻璃(SiO2、B2O3)?！粲猩Ａ?在普通玻璃制造過程中加入一些金屬氧化物。Cu2O——紅色;CuO——藍綠色;CdO——淺黃色;CO2O3——藍色;Ni2O3——墨綠色;MnO2——紫色;膠體Au——紅色;膠體Ag——黃色)?！糇兩Ａ?用稀土元素的氧化物作為著色劑的高級有色玻璃)?！艄鈱W玻璃(在普通的硼硅酸鹽玻璃原料中加入少量對光敏感的物質(zhì),如AgCl、AgBr等,再加入極少量的敏化劑,如CuO等,使玻璃對光線變得更加敏感)?！舨屎绮Ａ?在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化劑和溴化物制成)。◆防護玻璃(在普通玻璃制造過程加入適當輔助料,使其具有防止強光、強熱或輻射線透過而保護人身安全的功能。如灰色——重鉻酸鹽、氧化鐵吸收紫外線和部分可見光;藍綠色——氧化鎳、氧化亞鐵吸收紅外線和部分可見光;鉛玻璃——氧化鉛吸收X射線和γ射線;暗藍色——重鉻酸鹽、氧化亞鐵、氧化鐵吸收紫外線、紅外線和大部分可見光;加入氧化鎘和氧化硼吸收中子流。)◆微晶玻璃(又叫結(jié)晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、銀、銅等晶核制成,代替不銹鋼和寶石,作雷達罩和導彈頭等)。◆玻璃纖維(由熔融玻璃拉成或吹成的直徑為幾微米至幾千微米的纖維,成分與玻璃相同)?！舨ＡЫz(即長玻璃纖維)?！舨Ａт?由環(huán)氧樹脂與玻璃纖維復合而得到的強度類似鋼材的增強塑料)。◆玻璃紙(用粘膠溶液制成的透明的纖維素薄膜)。◆水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因與普通玻璃中部分成分相同而得名)。◆金屬玻璃(玻璃態(tài)金屬,一般由熔融的金屬迅速冷卻而制得)?！粑炇?氟石)(無色透明的CaF2,用作光學儀器中的棱鏡和透光鏡)?！粲袡C玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)。此外,玻璃按性能特點又分為:鋼化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃,孔徑約40,用于海水淡化、病毒過濾等方面)、導電玻璃(用作電極和飛機風擋玻璃)、微晶玻璃、乳濁玻璃(用于照明器件和裝飾物品等)和中空玻璃(用作門窗玻璃)等。玻璃的安裝注意事項1.在運輸過程中,一定要注意固定和加軟護墊。一般建議采用豎立的方法運輸。車輛的行駕也應該注意保持穩(wěn)定和中慢速。2.玻璃安裝的另一面是封閉的話,要注意在安裝前清潔好表面。最好使用專用的玻璃清潔劑,并且要待其干透后證實沒有污痕后方可安裝,安裝時最好使用干凈的建筑手套。3.玻璃的安裝,要使用硅酮密封膠進行固定,在窗戶等安裝中,還需要與橡膠密封條等配合使用。4.在施工完畢后,要注意加貼防撞警告標志,一般可以用不干貼、彩色電工膠布等予以提示。助熔劑、型助劑和還原劑玻璃生產(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。主要原料指引入玻璃形成網(wǎng)絡的氧化物、中間體氧化物和網(wǎng)絡外氧化物;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。玻璃生產(chǎn)工藝主要包括:(1)原料預加工。將塊狀原料粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進行除鐵處理,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。(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,消除或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。物質(zhì)是否不透明玻璃為什么是透明的?一個重要的原因:再堅實的物質(zhì),如果從原子的內(nèi)部去看,它其實是空蕩蕩的。因為在原子的內(nèi)部,原子核和電子的體積加起來不到原子體積的1/109。況且,還沒有證據(jù)證明原子核和電子就不能被光子穿過!所以,透明才是正常的!要想弄清楚這個復雜的問題首先得弄清楚下面這個問題:一些物質(zhì)為什么是不透明的?對于不透明的物質(zhì),我們可以分為四大類:1.由于自由電子的阻擋作用導致的不透明:這是金屬不透明的原因。2.能吸收光線的物質(zhì)導致的不透明:這類物質(zhì)的分子的電子的激發(fā)能比較低,恰好在可見光范圍內(nèi),分子里往往有苯環(huán)、苯醌、聯(lián)苯胺或其它共軛體系的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以降低電子的激發(fā)能,使電子容易發(fā)生躍遷而吸收光子的能量。