《玻璃及玻璃制造》PPT課件.ppt

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1、玻璃基本知識(shí),玻璃及玻璃制造,玻璃,玻璃是物質(zhì)的一種存在狀態(tài)，一般由液體冷卻、粘度逐漸增大獲得。從外表特征判斷類似固體，但以微觀結(jié)構(gòu)來看，由于近程有序、遠(yuǎn)程無序，因而又有些象液體。 玻璃是熔融、冷卻、固化的非結(jié)晶無機(jī)物。 在熔融時(shí)形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。,玻璃形成過程,原料（礦石）配合料熔化 澄清冷卻成型退火割斷 玻璃（原片） 注： 配合料： 配料、混合粉料 粉料+碎玻璃配合料,玻璃特性,各向同性：玻璃物化性質(zhì)在任何方向都是相同的。 無固定的熔點(diǎn)：玻璃沒有確定的熔點(diǎn)。 亞穩(wěn)性：玻璃是屬于亞穩(wěn)狀態(tài)。 變化的可逆性：玻璃從熔融狀態(tài)冷

2、卻(或相反加熱)過程中，其物化性質(zhì)的變化是可逆的。 可變性：玻璃的性質(zhì)(在一定的范圍內(nèi))隨成分發(fā)生連續(xù)和逐漸的變化。,玻璃特性,具有一系列非?？少F的特性： 透明、堅(jiān)硬、良好的耐蝕、耐熱和電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)； 能夠用多種成形和加工方法制成各種形狀和大小的制品； 可以通過調(diào)整化學(xué)組成改變其性質(zhì)，以適應(yīng)不同的使用要求。,玻璃性能參數(shù),比重：2.5T/m3 硬度：5.56.5 (莫氏硬度） 線膨脹系數(shù) ：708010-7/ 透光率（可見光） ：0.88（5mm玻璃）,玻璃分類,按玻璃成分分類： 硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃 按應(yīng)用分類 建筑玻璃、光學(xué)玻璃、特種玻璃 按生產(chǎn)工藝分類 浮法玻璃、引上玻璃、平拉玻璃

3、,玻璃分類,按顏色分類 普通透明玻璃、超白玻璃 本體著色玻璃（藍(lán)玻璃、灰玻璃、綠玻璃、茶色玻璃等） 按厚度 2mm3mm 4 mm 5mm 6mm 8mm10mm 12mm15mm 19mm 22mm 25mm,玻璃分類,按加工形式分類 切割玻璃、磨邊玻璃、彩釉玻璃 （彎）鋼化玻璃、半鋼化玻璃、（熱浸玻璃） 鍍膜玻璃：低輻射玻璃LOW-E 、陽光控制膜玻璃） 夾層玻璃、中空玻璃 鏡子玻璃、夾絲玻璃、磨（噴）砂玻璃、彩繪玻璃,建筑鈉鈣硅玻璃的基本化學(xué)成分,硅砂 7072 %； 純堿 14 %； 石灰石 10 %； 其它氧化物：氧化鋁、氧化鎂； 本體著色氧化物：氧化鐵、氧化鈷、Se等。,

4、浮法玻璃化學(xué)成分（舉例）,氧化物 重量百分比(%) SiO2 72.6 CaO 8.3 Al2O3 1.1 MgO 3.9 Na2O+K2O 13.6 Fe2O3 0.11 SO3 0.3,浮法玻璃原料,主要原料-石英砂（硅砂） 其他原料：純堿、白云石、石灰石、芒硝和碎玻璃 采用碎玻璃可以加速玻璃的熔制過程，降低玻璃的熔制熱消耗，從而降低玻璃的生產(chǎn)成本和增加產(chǎn)量。用量一般25-30%。,玻璃著色,玻璃脫色,玻璃脫色分二種： 化學(xué)脫色：在配合料中加入氧化劑，使得著色較強(qiáng)的離子轉(zhuǎn)為著色較弱的離子。 物理脫色：通過顏色互補(bǔ)來消除玻璃的顏色，使玻璃

5、變成白色或灰色。,浮法生產(chǎn),浮法是指玻璃液流漂浮在熔融金屬(錫液)表面上生產(chǎn)平板玻璃的方法。 浮法技術(shù)是英國皮爾金頓公司經(jīng)過三十年的研究，于1959年進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的。 浮法技術(shù)的出現(xiàn)，是玻璃生產(chǎn)發(fā)展史上的一次重大的變革，已逐步取代其它生產(chǎn)方法。,浮法玻璃制造流程,熔窯,熔窯,錫槽,退火窯,配合料,原料,玻璃液,錫液,玻璃板,浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù),浮法技術(shù)： 熔融的玻璃液從融窯連續(xù)地流入有保護(hù)氣氛保護(hù)的熔融錫液的錫槽中，由于玻璃液與錫液的密度不同，玻璃液飄浮在錫的表面上，在重力和液體表面張力的同時(shí)作用，玻璃液在錫液表面上自由展平，從而成為表面平整、厚度均勻的玻璃液帶，通過外力拉引作用，向錫槽的后部移

6、動(dòng)。 一般來說，浮法玻璃的最大尺寸可以達(dá)到3.6m6.00m，厚度范圍在225mm之間。,浮法生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn),玻璃質(zhì)量高: 玻璃厚度均勻性好，純凈透明，玻璃表面平滑整齊，平行度好，具有極高的光學(xué)性能。 生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量大。 產(chǎn)品品種規(guī)格多樣化。,原料配料混合將硅砂、純堿、白云石、石灰石和芒硝原料按配方比例均勻混合，混合成均勻的配合料，放入配合料膠帶輸送機(jī)輸往窯頭料倉，窯頭料倉的混合料經(jīng)兩臺(tái)斜毯式投料機(jī)推入熔窯，進(jìn)熔窯融化。,原料對(duì)玻璃生產(chǎn)的影響,混有雜質(zhì)鐵的影響： 1、玻璃顏色變藍(lán)綠色；2、造成熔制溫度升高；3、造成熔窯的侵蝕 混有難熔雜質(zhì)： 在熔窯中無法熔化，造成玻璃產(chǎn)品上結(jié)石 、疙瘩等缺陷

7、。 混有油污：改變?nèi)鄹G的燒結(jié)氣氛。 回收碎玻璃，要保持玻璃的清潔，尤其不得混放顏色玻璃、混有鐵和其它雜質(zhì)的物質(zhì)。,原料在熔窯中熔化熔窯以重油為燃料燒油，在熔窯內(nèi)經(jīng)1500左右的高溫將配合料熔化成玻璃液，再經(jīng)澄清均化、冷卻后通過玻璃液流入錫槽成型。,熔制過程中質(zhì)量缺陷,結(jié)石: 玻璃中的固體物質(zhì)。有原料結(jié)石、耐火材料結(jié)石、析晶結(jié)石等。 夾雜物: 浮法玻璃中的固體雜質(zhì)。夾雜物: 浮法玻璃中的固體雜質(zhì)。 疙瘩: 完全或部分熔化成玻璃態(tài)的半透明或不透明的節(jié)狀結(jié)石，往往有波及范圍。 氣泡: 玻璃中的氣體夾雜物。呈圓形、橢圓形、線狀和點(diǎn)狀等。 波筋 : 普通平板玻璃表面呈現(xiàn)出與拉引方向一致的條紋。 線

8、道: 玻璃上呈現(xiàn)的明顯細(xì)的線條。,玻璃熔融液流入錫槽熔化后的玻璃液以1000左右的溫度通過流道進(jìn)入錫槽。在流道上設(shè)有安全閘板和調(diào)節(jié)閘板，并設(shè)有板寬流量控制閘道 。,流道,玻璃液,錫槽,玻璃液在錫槽中成形玻璃液傾浮和鋪展在熔融的錫液面上，在玻璃液自身的重力和表面的張力的作用下，形成表面十分平整的玻璃帶。再經(jīng)機(jī)械拉引擋邊和接邊機(jī)的控制，形成所需要厚度和寬度的玻璃帶，然后被拉引出錫槽，經(jīng)過渡輥合，進(jìn)入退火窯。為避免錫液氧化，錫槽內(nèi)空間充滿氮?dú)浔Ｗo(hù)氣體。,玻璃液,錫槽,玻璃的質(zhì)量缺陷,厚薄不均：玻璃液在錫槽中攤薄不均。 沾錫 : 玻璃帶經(jīng)錫槽時(shí)，其下表面沾上的錫膜。 光畸變點(diǎn) : 在浮法玻璃的表面能產(chǎn)

9、生光學(xué)變形的斑點(diǎn)。,玻璃在退火窯內(nèi)退火冷卻成形后的玻璃帶經(jīng)退火窯退火冷卻，嚴(yán)格按照制定的退火溫度曲線進(jìn)行退火，使玻璃的殘余（暫時(shí)）應(yīng)力控制在要求范圍內(nèi)。出退火窯的玻璃帶隨即進(jìn)入冷端。,玻璃切割冷卻后的玻璃，根據(jù)要求切割成規(guī)定尺寸的玻璃 。在冷端機(jī)組中，預(yù)留了洗滌干燥，缺陷自動(dòng)檢測和噴粉設(shè)備的位置。,玻璃的質(zhì)量缺陷,劃傷: 玻璃表面被硬物摩擦所留下的傷痕。 破皮 (俗稱爆邊): 玻璃表面局部剝落的現(xiàn)象。 偏斜 : 玻璃板切裁形狀與規(guī)定形狀發(fā)生偏差造成歪斜的現(xiàn)象。 斜勢(shì): 玻璃切割、分片不當(dāng)，引起玻璃邊部呈現(xiàn)斜坡。 多缺角 : 玻璃角部凸出或殘缺等現(xiàn)象。,玻璃切割分片和堆垛玻璃帶在冷端經(jīng)過切割掰斷

10、，加速分離、掰邊、縱掰縱分后，通過斜坡道，并經(jīng)吹風(fēng)清掃，然后進(jìn)入分片線，生產(chǎn)線上設(shè)有緊急落板、掰邊、欠板落板三個(gè)落板裝置。使不合格玻璃板不進(jìn)入堆垛區(qū)。,玻璃入架,玻璃的質(zhì)量缺陷,發(fā)霉 : 玻璃表面發(fā)生化學(xué)變化，出現(xiàn)白色或彩虹狀的斑痕，嚴(yán)重時(shí)引起粘片。,酸對(duì)玻璃的侵蝕,除了氫氟酸外，一般的酸并不直接和玻璃其反應(yīng)，它也是通過水的作用侵蝕玻璃，酸的濃度大，就意味著其中的水含量低，因此，濃酸對(duì)玻璃的侵蝕能力低于稀酸。,堿對(duì)玻璃的侵蝕,硅酸鹽玻璃一般不耐堿，堿對(duì)玻璃的侵蝕是通過 離子破壞硅氧骨架即 而產(chǎn)生 群，使SiO酸對(duì)玻璃的侵蝕溶解在溶液中，所以在侵蝕的過程中，不形成硅酸凝膠薄膜，

11、從而從理論上，堿對(duì)于玻璃的的侵蝕是持續(xù)的反應(yīng)。,水對(duì)玻璃的侵蝕,水對(duì)玻璃的侵蝕開始于水中H離子和玻璃中Na離子進(jìn)行交換。 以下反應(yīng)的最后終產(chǎn)物既為硅酸鈉，硅酸物和水形成薄膜附于玻璃表面。起到保護(hù)玻璃受到再侵蝕,水和水汽對(duì)玻璃的侵蝕不同之處,水溶液對(duì)玻璃的侵蝕起于鈉離子和氫離子之間的交換開始的，繼之由于玻璃表層（形成硅氧膜后）中鈉離子越來越少，是侵蝕變得緩慢，最后趨于停止。它是在大量水存在的情況下進(jìn)行的，因此從玻璃表面析出的鈉離子不斷轉(zhuǎn)入水溶液中。所以，在侵蝕后過程中玻璃表面的PH值沒有明顯的變化。 水汽是以微粒水滴粘附于玻璃表面，反應(yīng)析出的鈉離子并沒有被移走，而是在原處不斷被積累，隨著侵蝕的不斷進(jìn)行，堿濃度越來越大，PH值迅速上升，最后類似于堿，最后加速對(duì)玻璃的侵蝕。 最后，我們平時(shí)在生產(chǎn)中會(huì)用弱酸來擦拭發(fā)霉的玻璃，原理就在此。,大氣對(duì)玻璃的侵蝕,大氣侵蝕實(shí)質(zhì)上是水汽，二氧化碳，二氧化硫等作用的總和。玻璃受潮濕大氣的侵蝕過程。 實(shí)踐證明，水汽比水對(duì)玻璃具有更強(qiáng)的侵蝕性。,,謝謝!,