現如今，玻璃越來越受到消費者的青睞，不但有磨砂玻璃、熱熔玻璃、彩繪玻璃等裝飾效果較強的藝術玻璃，還有各種功能型玻璃，例如隔音降噪的夾膠玻璃、中空玻璃和隔熱阻燃的防火玻璃等。本篇文章將介紹玻璃生產原理及工藝，以及鋼化玻璃的制造過程，幫助大家增廣見聞。

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:

        Na2CO3SiO2 =(高溫)Na2SiO3CO2

        CaCO3SiO2=(高溫)CaSiO3CO2

        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.

二、鋼化玻璃的制造過程

        鋼化玻璃是將玻璃加熱到接近軟化化溫度(這時處于粘性流動狀態)——這個溫度范圍我們稱為鋼化溫度范圍(620℃—640℃), 保溫一定時間,然后驟冷而成的,下面簡單敘述鋼化玻璃在加熱和驟冷過程中的溫度變化及應力形成過程.

        a. 開始加熱階段:

        玻璃片由室溫進入鋼化爐加熱,由于玻璃是熱的不良導體,所以此時內層溫度低,外層溫度高,外層開始膨脹,內層未膨脹,所以此時外 層的膨脹受到內層的舒緩表面產生了暫時的壓應力,中心層為張應力,由于玻璃的抗壓縮度高,所以雖然快速加熱,玻璃片也不破碎.

        注:從這里可以了解到玻璃一進爐,由于玻璃內外層有溫差造成了,玻璃內外層的應力,因此厚玻璃要加熱慢一點,溫度低一點,否則因 內外溫差太而造成玻璃在爐內破裂.

        b. 繼續加熱階段:

        玻璃繼續加熱,玻璃內外層溫差縮小等內外層都達到鋼化溫度時玻璃板內等應力.

        c. 開始驟冷階段(在開始吹風的前1.5—2秒)

        玻璃片由鋼化爐進入風柵吹風,表面層溫度下降低于中心溫度,表面開始收縮,而中心層沒有收縮,所以表面層的收縮受到中心層的舒緩 ,使表面層受到暫時張應力,中心層形成壓應力.

        d. 繼續驟冷階段:

        玻璃內外層進一步驟冷,玻璃表面層已硬化(溫度已降到500℃以下),停止收縮,這時內層也開始冷卻、收縮,而硬化了的表面層抑 制了內層的收縮,結果使表面層產生了壓應力,而在內層形成了張應力.

        e. 繼續驟冷(12秒內)

        玻璃內外層溫度都進一步降低,內層玻璃在此時降到500℃左右,收縮加速,在這個階段外層的壓應力,內層的張應力已基本形成,但 是中心層還比較軟,尚未完全脫離粘性流動狀態,所以還不是完全的應力狀態.

        f. 鋼化完成(20秒內)

        這個階段內外層玻璃都完全鋼化,內外層溫差縮小,鋼化玻璃的應力形成,即外表面為壓應力,內層為張應力

相關概念

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。

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