玻璃歷史悠久，性質(zhì)穩(wěn)定，是歷經(jīng)時間考驗的優(yōu)良材料，不但能夠用于裝飾，也可在各種光學儀器中發(fā)揮重要作用，甚至能夠用來幫助建筑節(jié)能降噪。通過使用不同的加工方法，我們能夠讓玻璃具有不同的特性。玻璃該如何生產(chǎn)加工制造，玻璃的化學組成成分分類，請看下文。

一、玻璃該如何生產(chǎn)加工制造

        1. 配料,按照設計好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機內(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.這是一個很復雜的物理、化學反應過程.玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進行.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坩堝,大的可多到20個坩堝.坩堝窯是間隙式生產(chǎn)的,現(xiàn)在僅有光學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米,大的可以大到400多米2.

        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)才能進行,這是一個冷卻過程,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. 機械成形.因為人工成形勞動強度大,溫度高,條件差,所以,除自由成形外,大部分已被機械成形所取代.機械成形除了壓制、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)進行直到玻璃硬化為止.

        (4)燒結法,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力.這種熱應力會降低玻璃制品的強度和熱穩(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間以清理或減少玻璃中熱應力到允許值. 此外,某些玻璃制品為了增加其強度,可進行剛化處理.剛化的原理是在玻璃表面層產(chǎn)生壓應力,以增加其強度

二、玻璃的化學組成成分分類

        (1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)

        (2)石英玻璃(以純凈的石英為主要原料制成的玻璃,成分僅為SiO2)

        (3)鋼化玻璃(與普通玻璃成分相同)

        (4)鉀玻璃(K2O、CaO、SiO2)

        (5)硼酸鹽玻璃(SiO2、B2O3)

        (6)有色玻璃在(普通玻璃制造過程中加入一些金屬氧化物.Cu2O——紅色;CuO——藍綠色;CdO——淺顏色;CO2O3——藍色;Ni2O3——墨綠色;MnO2——紫色;膠體Au——紅色;膠體Ag——顏色)

        (7)變色玻璃(用稀土元素的氧化物作為著色劑的高等有色玻璃)

        (8)光學玻璃(在普通的硼硅酸鹽玻璃原料中加入少量對光敏感的物質(zhì),如AgCl、AgBr等,再加入較少量的敏化劑,如CuO等,使玻璃對光線變得更加敏感)

        (9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化劑和溴化物制成)

        (10)防護玻璃(在普通玻璃制造過程加入適當輔助料,使其具有防止強光、強熱或輻射線透過而保護人身安全的功能.如灰色——重鉻酸鹽,氧化鐵吸收紫外線和部分可見光;藍綠色——氧化鎳、氧化亞鐵吸收紅外線和部分可見光;鉛玻璃——氧化鉛吸收X射線和r射線;暗藍色——重鉻酸鹽、氧化亞鐵、氧化鐵吸收紫外線、紅外線和大部分可見光;加入氧化鎘和氧化硼吸收中子流.

相關概念

鋼化玻璃

        鋼化玻璃 （Tempered glass/Reinforced glass） 屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃，為提高玻璃的強度，通常使用化學或物理的方法，在玻璃表面形成壓應力，玻璃承受外力時首先抵消表層應力，從而提高了承載能力，增強玻璃自身抗風壓性，寒暑性，沖擊性等。注意與玻璃鋼區(qū)別開來。

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