玻璃是目前使用較廣泛、應用范圍較廣的無機非金屬材料，能夠應用于建筑、日用、藝術、儀表等領域，種類十分豐富。本篇文章中我們將介紹玻璃的生產原理以及工藝流程是什么，并著重說明玻璃加工成型有哪些方法。

一、玻璃的生產原理及工藝是什么

        原理:

        普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸鈣和硅酸鈉,主要反應如下:

        Na2CO3+SiO2 =(高溫)Na2SiO3+CO2

        CaCO3+SiO2=(高溫)CaSiO3+CO2

        工藝:

        主要包括:①原料預加工.將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進行除鐵處理,以保證玻璃質量.②配合料制備.③熔制.玻璃配合料在池窯或坩堝窯內進行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態玻璃.④成型.將液態玻璃加工成所要求形狀的制品,如平板、各種器皿等.⑤熱處理.通過退火、淬火等工藝,清理或產生玻璃內部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結構狀態.

        磨砂玻璃加工方法:先將需要加工的平板玻璃平放在墊有粗呢或棉毯的工作臺上,再在玻璃面上堆放適量的細金剛砂,用粗瓷碗反扣住金剛砂,用雙手輕壓碗底轉圈推動.也可使用較高號水磨石地面用的磨石研磨.研磨操作應從四周邊角開始逐步移向中間,直至把玻璃面研磨呈均勻的乳白色,達到透光不透過即可.

        銀光刻花玻璃加工方法:先把平板玻璃用清水洗凈晾干后滿涂石蠟,然后在石蠟上刻掉成各種花紋,用1:5濃度的氫氟酸溶液腐蝕玻璃面.然后倒去氫氟酸清除石蠟,用水把玻璃清洗干凈為止.

        其他如彩色玻璃可采用裱貼或噴涂方法加工,具體方法從略.在地面和立墻上彈線,令做好下部墻體結構、骨架立柱橫梁的固定,玻璃加工裁割安裝上部及全部木(金屬)骨架,玻璃安裝,鑲邊油漆及清理.

二、簡述玻璃生產工藝流程

        玻璃的生產工藝包括:配料、熔制、成形、退火等工序.分別介紹如下:

        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.大多數用火焰加熱,也有少量用電流加熱的,稱為電熔窯.現在,池窯都是連續生產的,小的池窯可以是幾個米,大的可以大到400多米.

        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轉變為可塑態,再轉變成脆性固態.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,其主要優點是玻璃質量高(平整、光潔),拉引速度快,產量大.

三、有關概念

3.1 玻璃

        玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也稱作農業生產體系玻璃。

3.2 加工

        加工是指對貨物進行更新產；受托加工貨物，是指委托方提供原料及主要材料，受托方按照委托方的要求制造貨物并收取加工費的業務。加工就是按照一定的籌備程序或者規律對轉變物質進行合目的改造過程。加工可能是化學過程，也可能是物理過程，還可能是復合過程。

3.3 石蠟

        又稱晶形蠟，碳原子數約為18～30的烴類混合物，主要組分為直鏈烷烴(約為80%～95%)，還有少量帶個別支鏈的烷烴和帶長側鏈的單環環烷烴(兩者合計含量20%以下)。石蠟是從貨品蒸餾所得的潤滑油餾分經溶劑精制、溶劑脫蠟或經蠟冷凍結晶、壓榨脫蠟制得蠟膏，再經脫油，并補充精制制得的片狀或針狀結晶。根據加工精制程度不同，可分為全精煉石蠟、半精煉石蠟和粗石蠟3種。 每類蠟又按熔點，一般每隔2℃，分成不同的品種，如52，54，56，58等牌號。粗石蠟含油量較高，主要用于制造火柴、纖維板、篷帆布等。全精煉石蠟和半精煉石蠟用途很廣，主要用做食品、口服藥品及某些商品(如蠟紙、蠟筆、蠟燭、復寫紙) 的組分及包裝材料，烘烤容器的涂敷料，用于水果保鮮，電器元件絕緣，提高橡膠舒緩老化性和增加柔韌性等。也可用于氧化生成合成脂肪酸。

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