无机材料工学10玻璃工艺(869KB).pptVIP

玻璃液的澄清 排除玻璃液中可见气泡过程 钠钙硅玻璃在1400-1500℃完成 澄清过程中，消除可见气泡的方式 气泡体积增大，漂浮出玻璃表面后破裂消失 小气泡被吸收而消失 与配合料组成、熔制制度、气氛组成与压力、澄清剂等有关。 玻　璃　工　艺 玻璃液的均化 消除玻璃液不均体，达到化学均匀与热均匀。 化学不均体对玻璃制品的不利影响 热膨胀系数—结构应力（炸裂）、光学常数—光畸变、粘度—波筋、条纹 均化方式 熔解、扩散、对流、空气搅拌 玻　璃　工　艺 玻璃液的冷却 降温以获得成型所需的粘度 钠钙硅玻璃降到1000-1100℃ 要求冷却的玻璃液温度均匀一致 热不均匀性导致产品厚薄不匀、波筋、炸裂 防止产生二次气泡 玻　璃　工　艺 五个阶段各有特点，又相互联系和相互影响 在实际熔制中常常是同时进行或交错进行 主要决定于熔制工艺制度和玻璃窑结构特点 池 窑 中—不同空间，同一时间 坩埚炉中—不同时间，同一空间 玻　璃　工　艺 根据我国目前能源情况，基本上采用火焰池窑。其结构主要包括：玻璃熔制，热源供给，余热回收和供气排烟四部分。 3.2 玻璃池窑主要结构 玻璃熔制部分 熔化部：它是进行配合料溶化和玻璃的澄清与均化的部分。熔化部上部为火焰空间，下部为窑池。火焰主要由小炉燃烧口喷出。 玻　璃　工　艺 投料口：配合料从投料口投入窑内，受火焰空间和玻璃液来传递热量； 冷却部：它是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却的部位，也是玻璃液分配供料的通道。 热源供给部分 空气、煤气通道：烟气从火焰空间排至蓄热室所经过的通道 玻　璃　工　艺 空气、煤气通道：烟气从火焰空间排至蓄热室所经过的通道 预燃室：指空气、煤气出水平通道后，借助气流涡动、分子扩散与相互撞击，在入窑前预先进行部分混合。 喷火口：指喷出火焰的地方。 玻　璃　工　艺 余热回收部分 利用烟气余热来加热助燃空气和烟气，进而达到提高火焰温度和节能的效果。 供气排烟部分 包括交换器，空气、烟气烟道，中间烟道，鼓风机，总烟道和烟囱。 玻　璃　工　艺 玻　璃　工　艺 3．3 影响玻璃熔制过程的工艺因素 玻璃成分 高熔点组分多，熔化速度慢 低熔点组分多，熔化速度快 原料及配合料的性质 石英颗大小和形状、杂质的难熔性、气体率、均匀性、碎玻璃等。 加速剂的使用 氟化物、B2O3等，加速熔制过程 加料方式、熔制制度、辅助电熔和搅拌 玻　璃　工　艺 3．4 玻璃的成型 玻璃的粘度随温度下降而增大的特性是玻璃制品成型和定形的基础。 长性玻璃—在102—106 Pa·S范围内相应的温度范围大的玻璃 短性玻璃—在102—106 Pa·S范围内相应的温度范围小的玻璃 玻　璃　工　艺 日用玻璃成型 吹制成型 包括人工成型和机械成型 平板玻璃成型 主要有浮法、垂直引上法、平拉法 玻　璃　工　艺 浮法玻璃的生产过程 熔融玻璃液进入盛有熔融锡液的锡槽中，玻璃液浮在锡液表面上，在表面张力的作用下，使玻璃具有光洁平整表面，并在以后冷却硬化过程加以保持。经过定型、冷却后，进入退火窑退火、冷却，最后经切割成为原片。 玻璃质量高，拉引速度快，产量大，厚度可控，便于生产自动化。 浮法玻璃工艺示意图 玻　璃　工　艺 第四章 玻璃的退火与淬火 4.1 玻璃的应力 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，在经受不均匀温度变化时所产生的热应力 随温差的存在而存在，随温差的消失而消失。 不会对玻璃制品造成损害，如果温度急剧变化, 暂时应力超过玻璃的机械强度时，也能使玻璃破裂。 玻　璃　工　艺 永久应力 当玻璃冷却到室温，温度梯度消失后仍然存在的应力称为永久应力或剩余应力。 产生的基本条件：冷却的速度快，开始冷却的温度在玻璃应变点之上。 除非经退火处理，否则永久应力将一直存在于玻璃制品中。 玻　璃　工　艺 定义与目的 消除玻璃制品在成型或加工后残留在制品内的永久应力的过程。 防止炸裂和提高玻璃的机械强度 任何玻璃制品在加工过程中都存在着剩余热应力或永久应力。 4.2 玻璃的退火 玻　璃　工　艺 玻璃的退火工艺制度 玻璃的退火温度 必须把玻璃加热到转变温度附近，保温均热，消除温度梯度，使应力松弛，从而消除永久热应力。这个选定的温度叫退火温度。 退火温度 上限温度 3min消除95% 下限温度 3min消除5% 在转变温度附近,玻璃具有粘弹性,可经通过结构调整使应力松弛。 玻　璃　工　艺 玻璃退火的工艺过程 包括加热、保温、慢冷和快冷个阶段。 加热：加热到退火温度，加热速度可快些。 保温：加热到退火温度进行保温、均热以消除应力。 慢冷：防止过大温差，避免玻璃制品冷却后产生新的永久应力。（在应变点以上 ） 快冷：只产生暂时应力，