玻璃歷史悠久，性質穩(wěn)定，是歷經時間考驗的優(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,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的,現(xiàn)在僅有光學玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產.另一種是池窯,玻璃料在窯池內熔制,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才能進行,這是一個冷卻過程,玻璃首先由粘性液態(tài)轉變?yōu)榭伤軕B(tài),再轉變成脆性固態(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,用來生產厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等.

        (2)澆鑄法,生產光學玻璃.

        (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的模子中,由于離心力使玻璃緊貼到模子壁上,旋轉繼續(xù)進行直到玻璃硬化為止.

        (4)燒結法,用于生產泡沫玻璃.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)點是玻璃質量高(平整、光潔),拉引速度快,產量大 .

        4. 退火,玻璃在成形過成中經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,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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