玻璃的生产原理及工艺是什么 钢化玻璃的制造过程

        现如今，玻璃越来越受到消费者的青睐，不但有磨砂玻璃、热熔玻璃、彩绘玻璃等装饰效果较强的艺术玻璃，还有各种功能型玻璃，例如隔音降噪的夹胶玻璃、中空玻璃和隔热阻燃的防火玻璃等。本篇文章将介绍玻璃生产原理及工艺，以及钢化玻璃的制造过程，帮助大家增广见闻。

一、玻璃的生产原理及工艺是什么

        原理:

        普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸钙和硅酸钠,主要反应如下:

        Na2CO3SiO2 =(高温)Na2SiO3CO2

        CaCO3SiO2=(高温)CaSiO3CO2

        工艺:

        主要包括:①原料预加工.将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量.②配合料制备.③熔制.玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃.④成型.将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等.⑤热处理.通过退火、淬火等工艺,清理或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态.

二、钢化玻璃的制造过程

        钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化化温度(这时处于粘性流动状态)——这个温度范围我们称为钢化温度范围(620℃—640℃), 保温一定时间,然后骤冷而成的,下面简单叙述钢化玻璃在加热和骤冷过程中的温度变化及应力形成过程.

        a. 开始加热阶段:

        玻璃片由室温进入钢化炉加热,由于玻璃是热的不良导体,所以此时内层温度低,外层温度高,外层开始膨胀,内层未膨胀,所以此时外 层的膨胀受到内层的舒缓表面产生了暂时的压应力,中心层为张应力,由于玻璃的抗压缩度高,所以虽然快速加热,玻璃片也不破碎.

        注:从这里可以了解到玻璃一进炉,由于玻璃内外层有温差造成了,玻璃内外层的应力,因此厚玻璃要加热慢一点,温度低一点,否则因 内外温差太而造成玻璃在炉内破裂.

        b. 继续加热阶段:

        玻璃继续加热,玻璃内外层温差缩小等内外层都达到钢化温度时玻璃板内等应力.

        c. 开始骤冷阶段(在开始吹风的前1.5—2秒)

        玻璃片由钢化炉进入风栅吹风,表面层温度下降低于中心温度,表面开始收缩,而中心层没有收缩,所以表面层的收缩受到中心层的舒缓 ,使表面层受到暂时张应力,中心层形成压应力.

        d. 继续骤冷阶段:

        玻璃内外层进一步骤冷,玻璃表面层已硬化(温度已降到500℃以下),停止收缩,这时内层也开始冷却、收缩,而硬化了的表面层抑 制了内层的收缩,结果使表面层产生了压应力,而在内层形成了张应力.

        e. 继续骤冷(12秒内)

        玻璃内外层温度都进一步降低,内层玻璃在此时降到500℃左右,收缩加速,在这个阶段外层的压应力,内层的张应力已基本形成,但 是中心层还比较软,尚未完全脱离粘性流动状态,所以还不是完全的应力状态.

        f. 钢化完成(20秒内)

        这个阶段内外层玻璃都完全钢化,内外层温差缩小,钢化玻璃的应力形成,即外表面为压应力,内层为张应力

相关概念

玻璃

        玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作农业生产体系玻璃。

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