第九章玻璃及加工工艺
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玻璃原料及加工工艺一、玻璃生产用原料的种类、作用及质量要求1.玻璃的化学组成和作用玻璃化学成分的选择,是由玻璃制品的用途和成型方法来决定的。
平板玻璃属于钠钙硅酸盐玻璃,采用的玻璃成分以二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)和氧化钠(Na2O)为主。
其成分相对含量分别为:SiO269%~75%,CaO 5%~10%,Na2O13%~15%。
为了防止析晶和改善化学稳定性,在该系统组成中引入了氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO),其中,Al2O30~2.5%、MgO 1%~4.5%。
Al2O3主要是替代SiO2,而MgO则是替代CaO,有时引入少量B2O3以便于改善热稳定性,引入BaO和PbO等以改善光学性能。
几种不同生产工艺的平板玻璃成分(质量百分比)见表2.1。
表2.1 平板玻璃化学组成这些氧化物在玻璃熔制和成型过程中的作用及对玻璃性能的影响如下:(1)二氧化硅(SiO2)SiO2是制造平板玻璃最主要的成分,是玻璃的“骨架”,能增加玻璃液的黏度,降低玻璃的结晶倾向,提高化学稳定性和热稳定性,在玻璃中含量不低于70%。
(2)三氧化二铝(A12O3)A12O3对增加玻璃液黏度的影响程度比SiO2大。
因此,玻璃中Al2O3含量的增加,不仅会使熔化速度减慢、澄清时间拖长,而且对玻璃液在锡槽中摊平、展薄、抛光也不利。
但A12O3能降低玻璃的结晶倾向和结晶速度,降低玻璃的膨胀系数,从而提高玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度。
Al2O3一般含量小于2%。
(3)氧化钙(CaO)CaO是玻璃的主要成分之一,它能加速玻璃的熔化和澄清过程,并提高玻璃的化学稳定性;但CaO会使玻璃产生结晶的倾向;CaO含量增加,玻璃料性变短,为高速度拉引玻璃创造有利条件。
但玻璃中CaO的含量也不宜太大,如大于10%则会增加玻璃的脆性。
(4)氧化镁(MgO)MgO能提高玻璃的化学稳定性和机械强度,降低玻璃的结晶倾向和结晶速度。
MgO对玻璃黏度的影响较为复杂,当温度高于1 200℃时,会使玻璃液的黏度降低;而由1 200℃降至900℃的过程中,又有使玻璃液的黏度增加的倾向;低于900℃,反而使玻璃的黏度下降。
玻璃加工的工艺流程玻璃加工是现代工业生产中不可或缺的一环,它广泛应用于建筑行业、家居装饰、汽车行业、电子产品等各个领域,成为了当今社会的重要产业。
本文将从玻璃的种类、加工工艺流程、工艺创新等多个方面详细探讨玻璃加工。
一、玻璃的种类在工业生产中,玻璃材料有很多种类,如硼硅玻璃、钠钙玻璃、铝硅钠玻璃等。
不同种类的玻璃材料具有不同的物理和化学性质,从而使它们在应用领域具有独特的优势。
例如,硼硅玻璃具有优异的机械强度和高温稳定性,因此在航空航天、光纤通信等领域具有广泛应用,而钠钙玻璃则具有良好的光学性能,用于生产透镜、光学器件等。
二、玻璃加工的工艺流程玻璃加工的流程一般包括原料配料、熔制、成型和淬火等环节。
1. 原料配料玻璃的制作主要由多种无机材料组成,如二氧化硅、氧化钠、碳酸钙、氧化镁、氧化铝等。
不同种类的玻璃材料所需原料比例也有所不同。
2. 熔制将原料放入玻璃窑中加热,使原料熔化混合,并保持在一定的温度范围内,形成均匀的玻璃熔体。
3. 成型玻璃熔体通过成型工艺将其变为所需形状的玻璃制品,成型工艺包括玻璃吹制、浮法成型、压延成型等。
玻璃吹制是将玻璃棒熔化后,利用人工吹气将其塑造成各种形状的制品。
浮法成型是将玻璃熔体均匀铺在锡平面上,然后熔体在其表面自然平整形成玻璃板。
压延成型是将玻璃熔体经过辊轧加工变成所需的厚度和形状并剪切成各种制品。
4. 淬火玻璃在熔融状态下可形成无定形固体,在固化后具有一定的硬度和韧性,但强度和耐磨性都很低,需要再次加工。
因此,经过成型的玻璃通常还要在特定温度下进行淬火处理,使其硬度和强度得到提升。
三、玻璃加工的创新随着科技和工艺的不断发展,玻璃加工也在不断创新。
近年来,通过纳米技术将硅纳米颗粒引入玻璃材料中,制成纳米级玻璃,使玻璃具有耐磨性、透明性、硬度等优异性能,应用于高档玻璃制品、电子产品等领域。
此外,利用3D打印技术可以将玻璃加工成各种复杂形状的玻璃制品,也是近年来玻璃加工领域的一个重要创新。
(工艺流程)玻璃加工工艺流程工艺流程:玻璃加工工艺流程
1. 原料准备
- 收集所需的玻璃原料,如石英砂、碳酸钠等。
- 对原料进行初步筛选和清洗,确保其质量和纯度。
2. 熔化
- 将经过准备的原料放入玻璃熔炉中。
- 控制熔炉的温度和时间,使原料完全熔化,并形成一个均匀的玻璃液体。
3. 成型
- 将熔化后的玻璃液体倒入具有特定形状的模具中。
- 根据需要,可以采用注塑、挤压、模压等方式进行成型。
4. 热处理
- 将成型后的玻璃制品放入退火炉中进行热处理。
- 控制退火的温度和时间,使玻璃内部的应力得到释放,提高
其强度和稳定性。
5. 表面处理
- 对玻璃制品进行表面处理,如打磨、抛光等。
- 通过表面处理,可以改善玻璃的光洁度和透明度。
6. 检验和包装
- 对加工后的玻璃制品进行检验,确保其质量和规格符合要求。
- 对合格的玻璃制品进行包装和标记,以便储存和运输。
7. 运输和储存
- 将包装好的玻璃制品运输到目的地。
- 在储存过程中,注意避免玻璃制品受到震动、撞击等外力的
影响。
8. 玻璃再生利用
- 对废弃的玻璃制品进行回收和再利用。
- 经过处理后的废玻璃可以用于制作新的玻璃制品,实现资源
的循环利用。
注意:以上仅为一般的玻璃加工工艺流程,具体的流程和步骤可能会因产品类型和加工需求而有所不同。
玻璃加工工艺流程步骤
玻璃加工呢,一开始得有原料准备。
就像做菜得先把食材找齐一样。
要选好各种制造玻璃的原料,像石英砂、纯碱、石灰石这些。
这些原料的质量那可得把好关,要是有个不靠谱的原料混进去,就像做饭盐放多了一样,做出来的玻璃可能就有问题啦。
然后就是熔化的过程啦。
把这些原料一股脑儿地放进熔炉里,就像把食材放进大锅里煮一样。
那熔炉里可是高温环境,温度高得吓人,能让这些原料慢慢化成液态的玻璃。
这个时候的玻璃就像岩浆一样,红彤彤的,还特别黏稠呢。
接下来就是成型啦。
这就好比把煮好的面糊倒进模具里做出小饼一样。
玻璃可以通过不同的方式成型哦。
比如说吹制,工匠们就像吹气球似的,把玻璃吹成各种各样的形状,花瓶呀,酒杯呀啥的。
还有压制,用模具一压,就能做出平板玻璃或者有特定形状的玻璃制品啦。
成型之后就是退火喽。
玻璃刚出来的时候脾气可火爆了,内部应力很大。
退火就是让玻璃慢慢冷静下来,就像让一个生气的人慢慢消气一样。
把玻璃放在退火窑里,慢慢降低温度,这样玻璃内部的应力就会减小,变得更加稳定,不容易自己就碎掉啦。
再然后就是加工啦。
这个加工就有很多花样啦。
可以切割,把大块的玻璃切成合适的大小,就像裁布一样。
还能进行研磨和抛光,让玻璃表面变得超级光滑,像镜子一样。
有时候还会进行钢化处理,让玻璃变得更加结实,不容易被破坏。
玻璃加工流程及工艺玻璃加工是指通过一系列的工艺和流程对玻璃进行加工和加工成形的过程。
玻璃是一种常见而美观的材料,被广泛应用于建筑、家居、汽车等领域。
下面将介绍玻璃加工的基本流程及常见工艺。
1.原料处理玻璃的制作主要原料是二氧化硅(SiO2),同时还包括石灰石、氟化钠、铝氧化物等,根据不同的应用要求进行配方。
原料经过破碎、筛分等处理后,进入下一步的熔融环节。
2.熔融原料混合后,放入玻璃窑炉中进行高温熔融,通常温度达到1500°C 以上。
熔融后的玻璃物料称为玻璃液,可以直接用于制作平板玻璃,也可以通过进一步的加工变成玻璃制品。
3.成型玻璃液通常采用浇铸、浮法、拉伸等方式进行成型。
浇铸是将玻璃液倒入预先制作好的模具中,然后通过冷却固化变成所需形状的玻璃制品。
浮法是将玻璃液倒入熔融的锡槽中,然后慢慢浮起,形成平整的玻璃板。
拉伸是将玻璃液挂在一根铁管上,然后慢慢拉伸成细丝,再冷却固化。
4.切割成型后的玻璃制品根据需要进行切割。
通常使用钢丝、玻璃刀等工具进行切割,可以切割成不同形状和尺寸的玻璃片。
切割玻璃时需要注意避免断裂和划伤的情况发生。
5.磨边切割后的玻璃边缘通常比较锋利和不平整,为了安全和美观起见,需要对边缘进行磨边处理。
磨边通常使用磨边机进行,可以使边缘平整光滑,防止伤人。
6.钻孔在一些应用中,需要在玻璃上钻孔,通常使用钻头进行。
钻孔前需要先在玻璃上标记出需要钻孔的位置,然后通过旋转钻头、施加适当的压力和冷却液,实现对玻璃的钻孔处理。
7.车边有些玻璃制品需要进行车边处理,即将玻璃边缘进行抛光,使其变得光滑平整。
车边通常使用砂轮、磨边机等设备进行,可以使玻璃边缘的质量得到提升。
8.热弯热弯是指通过高温加热和冷却处理的方法,将玻璃加工成所需的弯曲形状。
热弯通常使用专用的热弯设备和模具进行,需要控制好加热温度和时间,以避免玻璃破裂。
9.喷砂、印刷在一些应用中,需要对玻璃进行喷砂、印刷等表面处理,以增强其装饰效果。