在人們的印象中，玻璃是一種易碎透明的材料，而且由于碎片尖銳容易傷人，安全性并不強(qiáng)。然而隨著科技的發(fā)展，人們不但能夠?qū)⒉ＡУ奶烊粌?yōu)勢充分發(fā)揮，還能夠調(diào)整其性能，彌補(bǔ)它的缺點(diǎn)。在本篇文章中，我們將介紹玻璃的生產(chǎn)工藝，并特別介紹泡沫玻璃是如何生產(chǎn)的，增進(jìn)大家的了解。

一、泡沫玻璃的生產(chǎn)工藝

        中國現(xiàn)今生產(chǎn)泡沫玻璃的所有廠家和國外一樣,都是采用已成為公開公用技術(shù)的:“粉沫二步燒成法”工藝.所謂“粉沫二步燒成法”就是先把原料廢品碎玻璃和輔料發(fā)泡劑等一起磨細(xì)并混合成均勻的配合料粉,再把配合料粉裝入耐熱鋼模盒內(nèi),一起放進(jìn)窖爐(發(fā)泡窖)加熱,使配合料熔融,發(fā)泡膨脹充滿模盒;然后迅速冷卻,使熔融的泡沫體外殼固化后,從模盒中取出(脫模),集中到另一臺(tái)退火爐中進(jìn)行緩慢冷卻(退火), 清理應(yīng)力,制成泡沫玻璃毛坯(坯材);然后采用機(jī)械切割等方法,把坯材加工成各種規(guī)格形狀的成品.

        90年代中期,中國也有個(gè)別廠家,曾投入資金3000多萬元金額,搞過“一步法”工藝生產(chǎn)(即發(fā)泡和退火在一只窯爐中完成),但因未能穩(wěn)定地生產(chǎn)出批量合格的產(chǎn)品而倒閉.現(xiàn)在,中國已經(jīng)沒有廠家采用”一步法”進(jìn)行生產(chǎn)了.

二、玻璃生產(chǎn)工藝是怎么樣的

        玻璃的生產(chǎn)工藝包括:配料、熔制、成形、退火等工序

        1. 配料,按照設(shè)計(jì)好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機(jī)內(nèi)混合均勻.玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、長石、純堿、硼酸等.

        2. 熔制,將配好的原料經(jīng)過高溫加熱,形成均勻的無氣泡的玻璃液.這是一個(gè)很復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過程.玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進(jìn)行.熔窯主要有兩種類型:一種是坩堝窯,玻璃料盛在坩堝內(nèi),在坩堝外面加熱.小的坩堝窯只放一個(gè)坩堝,大的可多到20個(gè)坩堝.坩堝窯是間隙式生產(chǎn)的,現(xiàn)在僅有光學(xué)玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產(chǎn).另一種是池窯,玻璃料在窯池內(nèi)熔制,明火在玻璃液面上部加熱.玻璃的熔制溫度大多在1300~1600゜C.大多數(shù)用火焰加熱,也有少量用電流加熱的,稱為電熔窯.現(xiàn)在,池窯都是連續(xù)生產(chǎn)的,小的池窯可以是幾個(gè)米,大的可以大到400多米.

        3. 成形,是將熔制好的玻璃液轉(zhuǎn)變成具有固定形狀的固體制品.成形必須在一定溫度范圍內(nèi)才能進(jìn)行,這是一個(gè)冷卻過程,玻璃首先由粘性液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軕B(tài),再轉(zhuǎn)變成脆性固態(tài).成形方法可分為人工成形和機(jī)械成形兩大類.

        A. 人工成形.又有(1)吹制,用一根鎳鉻合金吹管,挑一團(tuán)玻璃在模具中邊轉(zhuǎn)邊吹.主要用來成形玻璃泡、瓶、球(劃眼鏡片用)等.(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用頂盤粘住,二人邊吹邊拉主要用來制造玻璃管或棒.(3)壓制,挑一團(tuán)玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一壓.主要用來成形杯、盤等.(4)自由成形,挑料后用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接制成工藝品.

        B. 機(jī)械成形.因?yàn)槿斯こ尚蝿趧?dòng)強(qiáng)度大,溫度高,條件差,所以,除自由成形外,大部分已被機(jī)械成形所取代.機(jī)械成形除了壓制、吹制、拉制外,還有(1)壓延法,用來生產(chǎn)厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等.(2)澆鑄法,生產(chǎn)光學(xué)玻璃.(3)離心澆鑄法,用于制造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應(yīng)鍋.這是將玻璃熔體注入高速旋轉(zhuǎn)的模子中,由于離心力使玻璃緊貼到模子壁上,旋轉(zhuǎn)繼續(xù)進(jìn)行直到玻璃硬化為止.(4)燒結(jié)法,用于生產(chǎn)泡沫玻璃.它是在玻璃粉末中加入發(fā)泡劑,在有蓋的金屬模具中加熱,玻璃在加熱過程中形成很多閉口氣泡這是一種很好的絕熱、隔音材料.此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法.浮法是讓玻璃液流漂浮在熔融金屬(錫)表面上形成平板玻璃的方法,其主要優(yōu)點(diǎn)是玻璃質(zhì)量高(平整、光潔),拉引速度快,產(chǎn)量大.

        4. 退火,玻璃在成形過成中經(jīng)受了激烈的溫度變化和形狀變化,這種變化在玻璃中留下了熱應(yīng)力.這種熱應(yīng)力會(huì)降低玻璃制品的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性.如果直接冷卻,很可能在冷卻過程中或以后的存放、運(yùn)輸和使用過程中自行破裂(俗稱玻璃的冷爆).為了清理冷爆現(xiàn)象,玻璃制品在成形后必須進(jìn)行退火.退火就是在某一溫度范圍內(nèi)保溫或緩慢降溫一段時(shí)間以清理或減少玻璃中熱應(yīng)力到允許值.

        此外,某些玻璃制品為了增加其強(qiáng)度,可進(jìn)行剛化處理.包括:物理剛化(淬火),用于較厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽車擋風(fēng)玻璃等;和化學(xué)剛化(離子交換),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等.剛化的原理是在玻璃表面層產(chǎn)生壓應(yīng)力,以增加其強(qiáng)度.

三、有關(guān)概念

3.1 保溫

        一種科學(xué)、效率高的節(jié)能技術(shù)措施，使熱量的散發(fā)傳導(dǎo)速度減慢的措施。

3.2 外墻

        用判定法定義，設(shè)A~B為一道墻，若A~B墻線能夠切割相關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的為內(nèi)墻，反之為外墻。從建筑學(xué)的角度來講，圍護(hù)建筑物，使之形成室內(nèi)、室外的分界構(gòu)件稱為外墻。它的功能有：承擔(dān)一定荷載、遮擋風(fēng)雨、保溫隔熱、防止噪音、防火安全等。

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