第四节 玻璃的成型与退火.
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玻璃退火的四个阶段玻璃退火是一种常用的玻璃加工方法,通过加热和冷却的过程,使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。
玻璃退火的过程可以分为四个阶段:预热阶段、加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
一、预热阶段在玻璃退火过程中,首先需要进行预热阶段。
预热阶段的目的是将玻璃的温度提高到一定程度,以便后续的加热和保温。
预热温度一般较低,通常在300°C左右。
预热时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸,一般为几分钟到几十分钟。
二、加热阶段在预热阶段之后,进入加热阶段。
加热阶段是玻璃退火的关键阶段,也是最耗时的阶段。
在这个阶段,需要将玻璃的温度逐渐提高到所需的退火温度。
退火温度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定,一般在500°C到600°C之间。
加热温度的升降速度要适中,过快或过慢都会影响退火效果。
三、保温阶段当玻璃的温度达到所需的退火温度后,进入保温阶段。
保温阶段的目的是让玻璃在退火温度下保持一定的时间,使其内部的应力得到释放,晶体结构得到重组。
保温时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸,一般为几小时到几十小时。
四、冷却阶段在保温阶段结束后,进入冷却阶段。
冷却阶段的目的是将玻璃的温度逐渐降低到室温,使其内部的结构稳定。
冷却速度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定,一般需要较慢的冷却速度,以避免因快速冷却导致的玻璃破裂。
玻璃退火的四个阶段相互关联,每个阶段都起到了关键的作用。
预热阶段为加热提供了条件,加热阶段使玻璃达到退火温度,保温阶段使玻璃内部的应力得到释放,冷却阶段使玻璃的结构稳定。
通过这四个阶段的有序进行,玻璃能够获得理想的退火效果。
玻璃退火的过程对于玻璃产品的性能和质量起着至关重要的作用。
通过适当的退火温度和时间,可以减少玻璃内部的应力,提高其抗压强度和耐热性能。
同时,退火还可以改善玻璃的外观效果,使其更加清澈透明。
玻璃退火是一项重要的玻璃加工工艺,通过预热、加热、保温和冷却四个阶段的有序进行,可以使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。
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玻璃生产工艺的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解玻璃的基本成分、性质和分类。
2. 学生能够掌握玻璃生产的主要工艺流程,包括配料、熔融、成型、退火等环节。
3. 学生能够了解我国玻璃工业的发展现状及趋势。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析玻璃生产过程中可能出现的问题及解决办法。
2. 学生能够设计简单的玻璃生产工艺流程,并对其进行优化。
3. 学生能够运用信息检索、数据分析等方法,对玻璃生产相关领域进行初步研究。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习,培养对玻璃工艺的热爱,激发对传统工艺的尊重和保护意识。
2. 学生能够认识到玻璃生产工艺在生活中的重要性,增强环保意识,关注可持续发展。
3. 学生能够培养团队协作精神,提高沟通与交流能力,增强解决问题的自信心。
课程性质:本课程为技术学科,旨在让学生了解玻璃生产工艺的基本知识,培养其实践操作能力和创新意识。
学生特点:六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,但注意力集中时间较短。
教学要求:结合学生特点,采用生动有趣的教学方法,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高课堂参与度。
通过课程学习,使学生在掌握知识技能的同时,培养正确的价值观和情感态度。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 玻璃的基本知识:- 玻璃的成分、性质和分类- 玻璃在生活中的应用2. 玻璃生产工艺:- 配料过程:原料的选择、配比及作用- 熔融过程:熔炉结构、熔融原理及控制参数- 成型过程:吹制、拉制、压制等成型方法- 退火过程:退火的目的、工艺及设备3. 玻璃生产中的问题及解决方法:- 分析生产过程中可能出现的缺陷,如气泡、结石等- 探讨缺陷产生的原因及解决办法4. 玻璃工业发展概况:- 我国玻璃工业的现状、发展趋势及政策- 国内外玻璃生产工艺的对比及优缺点分析5. 实践操作与创新能力培养:- 设计简单的玻璃生产工艺流程- 分析并优化现有工艺流程- 创新设计玻璃制品,培养创新意识教学内容安排与进度:第一课时:玻璃的基本知识、应用及分类第二课时:玻璃生产工艺(配料、熔融、成型、退火)第三课时:玻璃生产中的问题及解决方法第四课时:玻璃工业发展概况及国内外对比第五课时:实践操作与创新能力培养教材章节关联:《技术学科》六年级上册第五章“无机非金属材料”,第二节“玻璃及陶瓷”。
浮法玻璃成型工艺详解第一部分浮法玻璃成型工艺浮法玻璃成型工艺流程:经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液,经流道(包括安全闸板和流量调节闸板)和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上,在自身重力及表面张力的作用下,玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温,在拉边机的作用下,进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带,在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下,成型后的玻璃带降温到600℃左右,通过过渡辊台,出锡槽进入退火窑。
一、锡槽的工艺分区1.抛光区锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。
所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡,使玻璃表面光滑平整。
此区必须要有足够高的温度,而且横向温度必须均匀,以使玻璃的粘度小而均匀,才能使玻璃得以充分摊平。
●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。
●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。
●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。
●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。
玻璃带的流动和边部液流玻璃液经唇砖流落在锡液面上,分为两部分流动,大部分玻璃液向下游流去,形成玻璃带的主体部分,很少一部分玻璃液反向流动,与背衬砖接触,然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部,这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差,都将在冷端掰边作业中除去。
2.预冷区●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。
●玻璃液在此区的温度1000-900℃。
3.成型区●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。
●玻璃液在此区的温度900-780℃。
4.冷却区冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。
玻璃液在此区由于快速冷却,粘度急剧增大而不再收缩。
●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。
●玻璃液在此区的温度780-590℃。
二、锡槽的成型机理1.玻璃的粘度粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。
玻璃制造工艺玻璃是一种常见且重要的建筑材料,它具有透明、坚固、耐腐蚀等优点,广泛应用于建筑、家居、食品等领域。
而玻璃的制造工艺则是将玻璃原料经过熔化、成型、退火等一系列工序制成成品玻璃的过程。
首先,玻璃的制造过程始于选择合适的原料。
玻璃的主要原料包括石英砂、碳酸钠、石灰石和氟化物。
其中石英砂是主要的成分,而碳酸钠则是增加玻璃熔化温度的关键。
制造高质量的玻璃需要精确控制原料含量和均匀混合。
其次,选定了原料后,将其置于玻璃窑中进行熔化。
玻璃窑一般采用高温电炉,将原料加热到接近1400摄氏度的高温,使其熔化成为高粘度的玻璃液体。
在熔化的过程中,需要加入适量的气体和助熔剂,以调整玻璃的流动性和成分。
接着,熔化的玻璃液体会被送入成型机中进行成型。
成型机通常采用两种方式:一种是浮法成型,将熔化的玻璃液流注在熔锡表面上,使其平稳流动,并形成平整的玻璃薄板。
另一种是吹制成型,将熔化的玻璃液注入吹制机内,利用气压的作用使其膨胀并成型成为容器或其他形状。
成型后的玻璃被送入退火炉进行退火处理。
退火是将玻璃加热到较高温度后缓慢冷却的过程,目的是消除内部应力,提高玻璃的强度和稳定性。
退火过程中需要严格控制温度和冷却速度,以避免出现裂纹和变形。
最后,退火后的玻璃将经过切割、打磨等加工工序,变成符合需求的成品玻璃。
切割工序将玻璃切割成各种尺寸和形状,而打磨则使其表面光滑度达到要求。
这些加工工序需要高度的精确性和专业技术,确保玻璃的质量和外观。
总结起来,玻璃的制造过程包括原料选择、熔化、成型、退火和加工等关键步骤。
在制造过程中,需要严格控制各个环节的参数,确保玻璃的品质和性能。
同时,为了推动玻璃制造工艺的发展和创新,我们也需要不断改进生产设备和技术,提高效率和质量。
对于从事玻璃制造业的企业和从业人员而言,掌握和了解玻璃制造工艺是至关重要的。
只有通过科学合理的工艺流程和严谨的操作,才能生产出高质量、符合标准的玻璃制品。
因此,希望相关行业能够加强技术培训和交流,共同推动玻璃制造工艺的进步和发展。
精退火工艺要点光学毛坯的精退火主要是保证光学毛坯的应力和光学均匀性质量,同时还可以适当调整光学常数(折射率nd和中部色散nf-nc)一、退火的目的和要求1.消除毛坯在压制成型后冷却速度不一致(或速度过快)而使毛坯不同程度的产生的内应力,使毛坯的应力达到加工和使用要求。
2.消除毛坯在压制后的光学常数不一致,利用降温速度的快慢和保温温度的高低以及保温时间的长短对光学常数进行微量调整,从而达到毛坯使用要求。
3.改变毛坯冷却过程所造成的玻璃分子结构的不规则分布,以及内应力造成的玻璃不均匀从而达到使用要求。
二、退火前的准备工作1.保证电器和配电设备的正常使用。
2.检查控温仪和热电偶是否正常使用。
3.据所退火毛坯的牌号和要求的精度,结合炉子的实际使用情况制定退火工艺。
三、装炉应注意的几个问题1.至允许退火温度不超过10℃的不同牌号的玻璃同炉退火,各牌号方能保证理想和高精度的效果。
但牌号。
件号须分开,同时标计清楚。
2.对应力。
光学均匀性等要求高的毛坯和大件,装炉时应尽量装在中盘。
3.炉内加热器和毛坯的位置应适中,同时不允许有异物将加热器或电偶盖住。
4.炉盖必须盖好,不能有漏气现象。
四、精退火工艺曲线及操作控制要求H1.升温阶段:在升温阶段毛坯按一定的升温速度升到规定温度,从而保证产品在升温过程中不致炸裂。
升温的速度受炉子的功率。
结构和产品的大小以及要求等因素而定,一般升温速度如下:(1)从通电起始温度到150或200℃可按直接升温并在150或200℃点保℃温2-3小时,这样做主要是为了消除炉内及零件和毛坯表面的水气,并且使炉温各部分均匀,为下面的工艺创造条件。
(2)从150或200℃升到规定的保温温度点(这个温度点是据不同的玻璃牌号而定的)的升温速率一般据毛坯的大小情况作以下规定。
A.小件毛坯:最大直径或边长在22mm以下,可采用20℃/0.5小时的速度。
B.中件毛坯:直径或边长在22-60mm的毛坯。
一般可采用15℃/0.5小时的速度。
玻璃退火工艺要求及退火窑的基本组成一,玻璃退火的基本原理:当玻璃制品从可塑状态冷却时,表面首先冷却收缩,而内部因尚处于可塑状态,因此质点发生位移,此时并不产生应力,再继续冷却时,内层也受到一定冷却,也开始收缩,但这是外层已经硬化了,此时硬化的外层便阻止内层收缩,因而在表面产生了压应力,而内层本身便受到外展的阻力而产生了张应力,这种应力不因内外层温度梯度的消失而消失,称之为永久应力,存在于玻璃之中。
运用适当的温度制度,连续地把成型后的玻璃带降至室温,使玻璃中应力减小到所允许范围的过程叫玻璃退火。
其退火原理是:把成型后的玻璃带加热到玻璃内部分子可以移动的温度(即退火温度上限),把内存永久应力均化或消除掉。
然后用较慢的冷却速度,使玻璃带通过容易产生永久应力的温度范围(即退火温度上限到退火温度下限)使玻璃带不致重新产生超过允许范围的永久应力,最后以一定的降温梯度,以免产生过大的暂时应力,使玻璃带降至室温。
1.玻璃退火工艺温度制度确立计算方法按规定的退火速度和温度制度对各种成形方法的平板玻璃均有严格要求,从以上有关篇章中,已论述了平板玻璃所要求退火质量标准,但为能保证玻璃的退火质量,特别是具有退火窑的玻璃生产线。
为能保证玻璃的退火质量,除了要控制其的加热速度外,最主要的是要控制玻璃的冷却速度和相应温度,才能达到每一种品种所需的退火质量。
在确定退火速度后,才能在退火窑内的长度中对每一个区域制定所需加热和冷却的温度工艺制度。
如玻璃的退火温度粘度值范围约1013-1014,约为650-4000C。
因此,不管其玻璃的组成和成形方法,按所需的成形方法和相应的玻璃组成计算出相应的在此粘度值下的温度值,再结合现场的实际情况作出相应的条件,制定出合理的工艺温度制度。
1.1根据阿达姆斯公式计算压延玻璃最高退火温度公式T=AX+BY+CZ+D其中:A,B,C,D为常数(查表)X:表示Na2O在玻璃中的百分含量Y:表示CaO+MgO在玻璃中的百分含量Z:表示Al2O3在玻璃中的百分含量注:此公式计算是按玻璃中MgO的含量为3%时的某一粘度值的温度,若玻璃中MgO的含量不是3%时,则需校正当1%的CaO由1%的MgO来替代,粘度为1012Pa.s泊时相应提高的温度校正值为2.5度.上式计算是按玻璃中MgO的含量为3%时的某一粘度值的温度,若玻璃中MgO 的含量不是3%,则需要根据实际成分MgO的含量加以校正.校正值列于下表:根据给定的成分计算与玻璃粘度相应的温度常数玻璃中1% CaO由1%的MgO来代替校正值1.2,常用压延玻璃的工艺参数1.2.1.玻璃化学成分(%)SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O*KaO FeO72.1 1.2 9.3 2.6 14.15 微1.2.2计算:T=AX+BY+CZ+D=(-7.32)×14.15+3.49×(9.3+2.6)+5.37×1.2+603.40=-103.578+41.531+6.444+603.40=547.837=548℃其中 MgO 为2.6 校正数为548℃-2.5×2.6=542℃所以根据计算压延玻璃最高退火温度为548℃2.2退火曲线温度的确定玻璃内应力过多存在主要为玻璃带在退火范围内冷却不当而造成。