玻璃研究解析.ppt

第一节 概述 1. 玻璃的历史 玻璃是历史最悠久的人造材料之一。它的发展史始于人类开始知道火对于物质的作用，它的出现是在史前时代，可能与人类发明冶金方法和制陶方法同时。因此玻璃已有数千年的历史。 根据罗马史学家Pliny记载，关于发现玻璃的传说，可远溯至西元前3500年，腓尼基航海商人运送碳酸钠，在地中海沿岸煮食，以碳酸钠当砖垫锅，在高温熔融下混合海砂。意外发现晶亮的物质---玻璃。然而最早期的玻璃的制造，则是西元前2500年发现的玻璃珠，以及1000年后在美索不达米亚平原与埃及，以胚心成形制成的玻璃容器，从此展开人类璀璨的玻璃艺术史。 3.制造玻璃的主要原料 玻璃是由矽砂、碳酸钠、石灰石等以高温(1300°C~1600°C左右)烧熔而成，冷却后成为一种硬而脆之透明或半透明物体。主原料如下： 矽砂 ????约占70%，为火成岩经崩坏作用而瓷土化所生，内含石英粒，系砂中含有二氧化矽，可使玻璃化。 碳酸钠 ????约占15%，碳酸钠可降低矽砂熔解温度，其他的助剂如碳酸钾也可降低熔点。 3.反射玻璃 在真空室内用离子溅镀法,将金属化合物喷镀在玻璃表面,使其产生一层均匀的金属氧化膜,因金属氧化膜的厚薄不同,即可呈显出不同的色彩及高性能的隔热效能. [特性]--隔热性高,可节省能源;因反射性高,可防阳光直射,给室内居住者舒适感. 　 二、玻璃用途分类 1、容器类 思考题 普通玻璃的结构及主要组成？ 在玻璃的生产过程中，影响熔制的主要因素有哪些？ 思考题 玻璃熔制过程分为几个阶段？简单讲述每个阶段的主要特点？ d. 平拉法 也称水平拉引法。玻璃原板从自由玻璃液面引上后，绕经一个转向辊，再沿水平方向拉引进入退火窑。这种成型方法是美国人发明，后经柯尔本及利 比·欧文斯公司改造，故称为柯尔本利比欧文斯法，简称柯尔本法。 平拉法的特点为：产品品种规格多，平拉法可以一窑设条生产线，可以生产不同品种的玻璃。 e. 压延玻璃 压延法有三种形式：平面压延（不平整），辊间压延，连续压延。 生产过程为，玻璃液从熔窑尾端溢流日溢出，经溢流格和托砖流到压延机的上下压辊间，压延辊中间通冷却水，使流经上下压辊间的玻璃液迅速冷却，有液态变成塑性状 态，当玻璃从正在转动的上下压辊的间隙出来时，形成所要求厚度的玻璃板。压延辊与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动，出压辊的玻璃带经过托板水箱的冷却和托辊的拖动，然后经过活动辊道进入连续退火窑中退火。上述过程连续进行，使馆用玻璃液形成连续玻璃带。 压延玻璃是具有单面或两面有花纹图案的平板玻璃。 f. 浇铸法 在制造某些光学玻璃、建筑用装饰品和零件、艺术雕刻等玻璃时常常采用浇铸法。 g. 浮法玻璃生产 浮法玻璃生产工艺是指玻璃液在熔融金属液面上漂浮成型的平板玻璃生产的工艺方法。该方法可以生产厚度为1.7~30mm的平板玻璃，是世界上目前最先进的平板玻璃生产工艺方法。 特点： 玻璃表面质量高，拉引速度快，产量大，厚度可控1.7~30mm，宽度达5.6mm，便于大规模自动化生产 二、玻璃的退火 1、定义与目的 消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力的过程称为退火。其目的是防止炸裂和提高玻璃机械强度。 2、玻璃的热应力 a. 暂时应力 在温度低于应变点时，玻璃处于弹性变形温度范围，当经受不均匀的温度变化时，会产生热应力。当温度梯度消失时，应力也消失。 b. 永久应力 玻璃从可塑状态向脆性状态冷却时，即从高于应变点温度开始降温，由于玻璃内外层或局部产生温差，导致热膨胀不一致而引起的应力。 3. 玻璃中的应力消除 玻璃在应变点附近属弹性体，既具有弹性也具有粘性，因此，应力可以得到消除（松弛）。 4. 玻璃的退火工艺制度 玻璃退火温度范围 为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于玻璃转变温度附近的某温度，使应力松弛，这个选定的保温温度成为退火温度。玻璃的最高退火温度是指在此温度下经过3min能消除应力95%，也叫退火上限温度；最低退火温度是指在此温度下经过3min能消除应力5%，也叫退火下限温度；一般生产中退火温度比最高退火温度低20~30oC，最低退火温度比最高温度低50~150 oC） b. 退火工艺过程 加热（玻璃制品进入退火窑中，必须把制品加热到退火温度），保温（消除快速加热时制品存在的温度梯度，并消除制品中所固有的内应力），慢冷阶段（在玻璃中原有热应力消除后，必须防止在降温过程中由于温度梯度而产生新的应力），快冷阶段。 四、玻璃体中的缺陷 1、气泡 气泡（英文bubble）是指玻璃中的可见气体夹杂物，它不仅影响玻璃的外观质量，更重要的是影响玻璃的透明性和