玻璃生產(chǎn)原理及所用工藝 制造鋼化玻璃分幾個階段

        現(xiàn)如今，玻璃越來越受到消費者的青睞，不但有磨砂玻璃、熱熔玻璃、彩繪玻璃等裝飾效果較強的藝術玻璃，還有各種功能型玻璃，例如隔音降噪的夾膠玻璃、中空玻璃和隔熱阻燃的防火玻璃等。本篇文章將介紹玻璃生產(chǎn)原理及所用工藝，以及制造鋼化玻璃分幾個階段，幫助大家增廣見聞。

一、玻璃生產(chǎn)原理及所用工藝

        原理:

        普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸鈣和硅酸鈉,主要反應如下:

        Na2CO3SiO2 =(高溫)Na2SiO3CO2

        CaCO3SiO2=(高溫)CaSiO3CO2

        工藝:

        主要包括:①原料預加工.將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)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(1550~1600度)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,清理或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結(jié)構狀態(tài).

二、制造鋼化玻璃分幾個階段

        鋼化玻璃是將玻璃加熱到接近軟化化溫度(這時處于粘性流動狀態(tài))——這個溫度范圍我們稱為鋼化溫度范圍(620℃—640℃), 保溫一定時間,然后驟冷而成的,下面簡單敘述鋼化玻璃在加熱和驟冷過程中的溫度變化及應力形成過程.

        a. 開始加熱階段:

        玻璃片由室溫進入鋼化爐加熱,由于玻璃是熱的不良導體,所以此時內(nèi)層溫度低,外層溫度高,外層開始膨脹,內(nèi)層未膨脹,所以此時外 層的膨脹受到內(nèi)層的舒緩表面產(chǎn)生了暫時的壓應力,中心層為張應力,由于玻璃的抗壓縮度高,所以雖然快速加熱,玻璃片也不破碎.

        注:從這里可以了解到玻璃一進爐,由于玻璃內(nèi)外層有溫差造成了,玻璃內(nèi)外層的應力,因此厚玻璃要加熱慢一點,溫度低一點,否則因 內(nèi)外溫差太而造成玻璃在爐內(nèi)破裂.

        b. 繼續(xù)加熱階段:

        玻璃繼續(xù)加熱,玻璃內(nèi)外層溫差縮小等內(nèi)外層都達到鋼化溫度時玻璃板內(nèi)等應力.

        c. 開始驟冷階段(在開始吹風的前1.5—2秒)

        玻璃片由鋼化爐進入風柵吹風,表面層溫度下降低于中心溫度,表面開始收縮,而中心層沒有收縮,所以表面層的收縮受到中心層的舒緩 ,使表面層受到暫時張應力,中心層形成壓應力.

        d. 繼續(xù)驟冷階段:

        玻璃內(nèi)外層進一步驟冷,玻璃表面層已硬化(溫度已降到500℃以下),停止收縮,這時內(nèi)層也開始冷卻、收縮,而硬化了的表面層抑 制了內(nèi)層的收縮,結(jié)果使表面層產(chǎn)生了壓應力,而在內(nèi)層形成了張應力.

        e. 繼續(xù)驟冷(12秒內(nèi))

        玻璃內(nèi)外層溫度都進一步降低,內(nèi)層玻璃在此時降到500℃左右,收縮加速,在這個階段外層的壓應力,內(nèi)層的張應力已基本形成,但 是中心層還比較軟,尚未完全脫離粘性流動狀態(tài),所以還不是完全的應力狀態(tài).

        f. 鋼化完成(20秒內(nèi))

        這個階段內(nèi)外層玻璃都完全鋼化,內(nèi)外層溫差縮小,鋼化玻璃的應力形成,即外表面為壓應力,內(nèi)層為張應力

相關概念

玻璃

        玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。

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