玻璃的基本知识

玻璃的基本知识
玻璃的基本知识
玻璃简介
玻璃,中国古代亦称琉璃,是⼀种透明、强度及硬度颇⾼,表⾯平滑及不透⽓的物料。玻璃在化学上⼏乎完全呈惰性,亦不会与⽣物起作⽤,故此⽤途⾮常⼴泛。不过玻璃亦有容易碎成尖锐碎⽚的缺点,但这缺点可以透过加⼊其它物料,或以热处理改良。玻璃是⼀种⾮晶形固体。溶解的玻璃迅速冷却,各分⼦因为没有⾜够时间形成晶体⽽形成玻璃。例如若将原为晶体的砂糖以热⼒溶解,然后倒在冷冻的表⾯上,所产⽣成的糖块即为⾮晶形固体。制造普通玻璃的主要原料是:纯碱(Na2CO3),⽯灰⽯(CaCO3)和⽯英(SiO2)。⽣产时,把原料粉碎,按适当的⽐率混合后,放⼊玻璃窖中加强热。原料熔融后发⽣了⽐较复杂的物理变化和化学变化,最后得到Na2SiO3,CaSiO3和SiO2熔化化在⼀起形成的物质,其主要成分是SiO2,这种物质不是晶体,称作玻璃态物质。玻璃与晶体不同,没有⼀定的熔点,⽽是在某个温度范围内逐渐软化。在软化状态时,玻璃可以被⼈⼯吹制成任何形状的制品。常⽤的玻璃瓶和玻璃杯等都是由普通玻璃制造的。
玻璃的化学组成不同,制造玻璃时的⼯艺(反应条件)不同,都会影响玻璃的性能和⽤途。
在⽣产过程中加⼊不同的物质,调整玻璃的化学组成,可以制得具有不同性能和⽤途的玻璃。对可见光透明是玻璃最⼤的特点。⼀般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠,所以对波长短于400纳⽶的紫外线并不透明。若果要让紫外线穿透,玻璃必须以纯正的⼆氧化硅制造。这种玻璃成本较⾼,⼀般被称为⽯英玻璃。常见的玻璃通常亦会加⼊其它成份。例如看起来⼗分闪烁曜眼的⽔晶玻璃(Lead glass),是在玻璃内加⼊铅,令玻璃的折射指数增加,产⽣更为眩⽬的折射。⾄于派来克斯玻璃(Pyrex),则是加⼊了硼,以改变玻璃的热及电性质。加⼊钡亦可增加折射指数。制造光学镜头的玻璃则是加⼊钍的氧化物来⼤幅增加折射指数。倘若要玻璃吸收红外线,可以加⼊铁。例如放映机内便有这种隔热的玻璃。玻璃加⼊铈则会吸收紫外线。在玻璃中加⼊各种⾦属和⾦属氧化物亦可以改变玻璃的颜⾊。例如少量锰可以改变玻璃内因铁造成的淡绿⾊。多⼀点锰则可以造成淡紫⾊的玻璃。硒亦有类似的效果。少量钴可以造成蓝⾊的玻璃。锡的氧化物及砷氧化物可造成不透明的⽩⾊玻璃。这种玻璃好像是⽩⾊的陶瓷。铜的氧化物会造成青绿⾊的玻璃。以⾦属铜则会造成深红⾊、不透明的玻璃,看起来好像是红宝⽯。镍可以造成蓝⾊、深紫⾊、甚⾄是⿊⾊的玻璃。钛则可以造成棕黄⾊。微量的⾦(约0.001%)造成的玻璃是⾮常鲜明,像是红宝⽯的颜⾊。铀(0.1 ⾄2%)造成的玻璃是萤⽕黄或绿⾊。银化合物可以造成橙⾊⾄黄⾊的玻璃。改变玻璃的温度亦会改变这些化合物造成的颜⾊,但当中的化学原理相当复杂,⾄今仍然未被完全明解。
象纸有时在⽕⼭溶岩中会出现天然的玻璃,称⿊曜⽯或⽕⼭玻璃。⿊曜⽯可以⽤来造成简单的尖⼑。
玻璃的历史
⼈类相信⾃⽯器时代即已使⽤天然的⽕⼭玻璃。古埃及在公元前⼆千年左右已有记载使⽤玻璃作器⽫。公元前200年,巴⽐伦发明了玻璃吹管制玻离的⽅法,接着这个⽅法传⼊罗马,欧洲在公元⼀世纪左右罗马的波特兰瓶即是玻璃浮雕作品。到了⼗⼀世纪,德国发明制造平⾯玻璃的技术。先把玻璃吹成球状,然后造成圆筒型。在玻璃仍热时切开,然后摊平。这种技术在⼗三世纪的威尼斯得到了进⼀步改良。⼗四世纪欧洲的玻璃制造中⼼是威尼斯,很多以玻璃造成的餐具、器⽫等都是由威尼斯制作。⽇后欧洲很多玻璃⼯匠都是师承威尼斯。1827年发明的玻璃压印机器,开展了⼤规模⽣产廉价玻璃器具的道路。
玻璃上有时会以酸或其它腐蚀物料刻上艺术图案。传统的造法是在吹或铸玻璃的时候由⼯匠刻作。后来在1920年发明了可以在模具上加上雕刻的办法,亦可以使⽤不同颜⾊的玻璃,于是在1930年以后,⼤量⽣产的廉价玻璃器具逐渐出现。
中国在西周时亦已开始制造玻璃。在西周时期的古墓中曾发现玻璃管、玻璃珠等物品。南北朝以前,中⽂多以琉璃称以⽕烧成,玻璃质透明物。宋时则开始称之为玻璃。到明清时,习惯以琉璃称呼低温烧成,不透明的陶瓷。很多当时的「琉璃」严格上来说,并不属于现代所说的「玻璃」。
玻璃产品
玻璃的强度及化学惰性使它成为⾮常有⽤的物料。很多家庭⽤品,例如杯⼦、碗碟、瓶⼦等等都是以玻璃制造。此外,灯泡、镜、计算机显⽰器(CRT)、电视机、窗等等需要使⽤玻璃。实验室内⼤部分的器⽫亦是玻璃造成,⽽且多数是较为耐⾼温,和膨胀较少的派来克斯玻璃。对于要求⾼的应⽤,还会⽤上⽯英玻璃。质量好的⼿表亦会⽤上⽯英玻璃的表⾯。⾄于光学器材,更是离不开玻璃造的镜头。
玻璃的分类
玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃:
⼀、平板玻璃
平板玻璃是指未经其他加⼯的平板状玻璃制品,也称⽩⽚玻璃或净⽚玻璃。按⽣产⽅法不同,可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建筑玻璃中⽣产量最⼤、使⽤最多的⼀种,主要⽤于门窗,起采光(可见光透射⽐85%90%)、围护、保温、隔声等作⽤,也是进⼀步加⼯成其他技术玻璃的原⽚。
平板玻璃按其⽤途可分为窗玻璃和装饰玻璃。根据国家标准《普通平板玻璃》(GB4871—1995)和《浮法玻璃》
(GB11614—89)的规定,玻璃按其厚度可分为以下⼏种规格:
引拉法⽣产的普通平板玻璃:2mm、3mm、4mm、5mm四类。
浮法玻璃:3mm、4mm、5mm、6mm、8mm10mm、12mm七类。
引拉法⽣产的玻璃其长宽⽐不得⼤于 2.5,其中2、3mm厚玻璃尺⼨不得⼩于400mm×300mm,4、5、6mm厚玻璃不得⼩于600mm×400mm。浮法玻璃尺⼨⼀般不⼩于1000mm×1200mm,5、6mm最⼤可达3000mm×4000mm。
按照国家标准,平板玻璃根据其外观质量进⾏分等定级,普通平板玻璃分为优等品、⼀等品和⼆等品三个等级。浮法玻璃分为优等品、⼀级品和合格品三个等级。同时规定,玻璃的弯曲度不得超过0.3%。
平板玻的⽤途有两个⽅⾯:3~5mm的平板玻璃⼀般是直接⽤于门窗的采光,8~12mm 的平板玻璃可⽤于隔断。另外的⼀个重要⽤途是作为钢化、夹层、镀膜、中空等玻璃的原⽚。
⼆、特种玻璃
主要有:
1、钢化玻璃。钢化玻璃是将普通退⽕玻璃先切割成要求尺⼨,然后加热到接近的软化点,再进⾏快速均匀的冷却⽽得到。钢化处理后玻璃表⾯形成均匀压应⼒,⽽内部则形成张应⼒,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提⾼,其强度约是普通退⽕玻璃的四倍以上。钢化玻
碎片文件
璃破碎后,碎⽚成均匀的⼩颗粒并且没有⼑状的尖⾓。因此,使⽤起来具有⼀定的安全性。⽣产钢化玻璃⼯艺有两种:⼀种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定⼯艺条件下,经淬⽕法或风冷淬⽕法加⼯处理⽽成。另⼀种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离⼦交换⽅法,将玻璃表⾯成分改变,使玻璃表⾯形成⼀层压应⼒层加⼯处理⽽成。钢化玻璃具有抗冲击强度⾼(⽐普通平板玻璃⾼4~5倍)、抗弯强度⼤(⽐普通平板玻璃⾼5倍)、热稳定性好以及光洁、透明、可切割等特点。在遇超强冲击破坏时,碎⽚呈分散细⼩颗粒状,⽆尖锐棱⾓,故⼜称安全玻璃。钢化玻璃按形状分为平⾯钢化玻璃和曲⾯钢化玻璃。平⾯钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm⼋种;曲⾯钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。钢化玻璃按其外观质量分为:优等品、合格品两类。钢化玻璃按碎⽚状态分为:I类、Ⅱ类和Ⅲ类。
2、磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上⾯再磨砂加⼯⽽成。⼀般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度具多。
3、喷砂玻璃。性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。由于两者视觉上类同,很多业主,甚⾄装修专业⼈员都把它们混为⼀谈。
4、磨砂玻璃和压花玻璃。磨砂玻璃采⽤喷砂⽅法将平板玻璃表⾯喷⽑,俗称⽑玻璃。压花玻璃是在玻璃表⾯压有各种花纹图案,系⼀次成型玻璃。由于表⾯凹凸不平,所有当光线通过时既产⽣慢射,物像就模糊不清,造成了这种玻璃透光不透明的特点。由于磨砂玻璃是⼆次成型产品,容易藏灰,不易清洁,现逐步被压花玻璃所代替。
5、夹丝玻璃。是采⽤压延⽅法,将⾦属丝或⾦属⽹嵌于玻璃板内制成的⼀种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹⽽不致于堕下伤⼈。故多采⽤于⾼层楼宇和震荡性强的⼚房。夹丝玻璃也称防碎玻璃或钢丝玻璃。它是由压延法⽣产的,即在玻璃熔融状态下将经预热处理的钢丝或钢丝⽹压⼊玻璃中间,经退⽕、切割⽽成。夹丝玻璃表⾯可以是压花的或磨光的,颜⾊可以制成⽆⾊透明或彩⾊的。夹丝玻璃的特点是安全性和防⽕性好。夹丝玻璃由于钢丝⽹的⾻架作⽤,不仅提⾼了玻璃的强度,⽽且当受到冲击或温度骤变⽽破坏时,碎⽚也不会飞散,避免了碎⽚对⼈的伤害。在出现⽕情时,当⽕焰延,夹丝玻璃受热炸裂,由于⾦属丝⽹的作⽤,玻璃仍能保持固定,隔绝⽕焰,故⼜称为防⽕玻璃。
根据国家⾏业标准JC433-91规定,夹丝玻璃厚度分为:6、7、10mm,规格尺⼨⼀般不⼩于600mm×400mm,不⼤于
2000mm×1200mm。
6、中空玻璃。中空玻璃由两层或两层以上的平板玻璃构成。四周⽤⾼温强度⽓密性复合粘合剂,将两⽚或多⽚玻璃与密封条、玻璃条粘接、密封,中间充⼊⼲燥⽓体,框内充以⼲燥剂,以保证玻璃之间空⽓的⼲燥度。因为中空玻璃经⼲燥、合⽚、粘接、固化、充⽓等⼯序制成,所有具有较好的保温、隔热、隔⾳等特点。
7、夹层玻璃。夹层玻璃⼀般由两⽚或多⽚普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层PVB(聚⼄烯醇丁醛)树脂胶⽚构成,经过加热、加压粘合⽽成的平⾯或曲⾯的复合玻璃制品。当受到破坏时,碎⽚仍粘附在胶层上,避免了碎⽚飞溅对⼈体的伤害。夹层玻璃的层数有2、3、5、7层,最多可达9层,对两层的夹层玻璃,原⽚的厚度常⽤的有(mm):2+3、3+3、3+5等。夹层玻璃的透明性好,抗冲击性能要⽐⼀般平板玻璃⾼好⼏倍,⽤多层普通玻璃或钢化玻璃复合起来,可制成防弹玻璃。通过采⽤不同的原⽚玻璃,夹层玻璃还可具有耐久、耐热、耐湿等性能。
8、防弹玻璃。实际上就是夹层玻璃的⼀种,只是构成的玻璃多采⽤强度较⾼的钢化玻璃,⽽且夹层的数量也相对较多。多采⽤于银⾏或者豪宅等对安全要求⾮常⾼的装修⼯程之中。
9、热弯玻璃。由平板玻璃加热软化在模具中成型,再经退⽕制成的曲⾯玻璃。在⼀些⾼级装修中出现的频率越来越⾼,需要预定,没有现货。
水箅
10、玻璃砖。玻璃砖的制作⼯艺基本和平板玻璃⼀样,不同的是成型⽅法。其中间为⼲
燥的空⽓。多⽤于装饰性项⽬或者有保温要求的透光造型之中。
11、玻璃纸。也称玻璃膜,具有多种颜⾊和花⾊。根据纸膜的性能不同,具有不同的性能。绝⼤部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作⽤。
12、钛化玻璃。钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛⾦箔膜紧贴在任意⼀种玻璃基材之上,使之结合成⼀体的新型玻璃。钛化玻璃具有⾼抗碎能⼒,⾼防热及防紫外线等功能。不同的基材玻璃与不同的钛⾦箔膜,可组合成不同⾊泽、不同性能、不同规格的钛化玻璃。钛化玻璃常见的颜⾊有:⽆⾊透明、茶⾊、茶⾊反光、铜⾊反光等。
13、镀膜玻璃。镀膜玻璃是在蓝⾊或紫⾊吸热玻璃表⾯经特殊⼯艺;使玻璃表⾯形成⾦属氧化膜,就像反光镜⼀样反光。该玻璃有单向透视性。即在强光处看不见位于背⾯弱光处的物体,主要⽤于公共建筑的外⽴⾯及门窗等处。
14、刻花玻璃。刻花玻璃是在平板玻璃上,⽤机械加⼯⽅法或化学腐蚀的⽅法制出图案和花纹的玻璃。刻花图案在12mm厚的玻璃上能刻的深度可达8mm,在6mm厚的玻璃上可刻2mm的深度。刻花玻璃透光不透明,由明显的层次感,装饰效果⾼雅,多⽤于⾼档室内装饰。
15、彩釉玻璃。彩釉玻璃系⼈⼯适⽤玻璃釉在平板玻璃上⼿绘出花纹图案,经加温烘烤⽽成,图案具有⽴体感,⾊彩绚丽,效果丰富,可⽤于天花、隔断等处。
16、玻璃镜。玻璃镜常见的有⼿⼯镀银镜、真空镀铝镜及装饰玻璃镜,其中以装饰玻璃镜为⾼档。装饰玻璃镜采⽤⾼质量的平板玻璃为基材,在其表⾯经镀银⼯艺,再覆盖⼀层⾦属,⼜涂上⼀层底漆,最后涂上灰⾊⾯漆⽽制成。装饰玻璃镜与⼿⼯镀银镜、真空镀铝镜相⽐,有镜⾯尺⼨⼤、成像清晰逼真、抗盐雾、抗温热性能好、适⽤寿命长的特点,特别适合于家庭装饰中卫⽣间的梳洗镜。真空镀铝镜⽤过⼀段时间后,会产⽣发⿊现象,寿命较短,已经⾯临淘汰。
17、有机玻璃。有机玻璃是⼀种通俗的名称,这种⾼分⼦透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,是由甲基丙烯酸甲酯聚合⽽成的。1927年,德国罗姆-哈斯公司的化学家在两块玻璃板之间将丙烯酸酯加热,丙烯酸酯发⽣聚合反应,⽣成了粘性的橡胶状夹层,可⽤作防破碎的安全玻璃。当他们⽤同样的⽅法使甲基丙烯酸甲酯聚合时,得到了透明度既好,其他性能也良好的有机玻璃板,它就是聚甲基丙烯酸甲酯。1931年,罗姆-哈斯公司建⼚⽣产聚甲基丙烯酸甲酯,⾸先在飞机⼯业得到应⽤,取代了赛璐珞塑料,⽤作飞机座舱罩和挡风玻璃。
18、硼硅酸盐玻璃。向普通玻璃中加⼊⼀定量的B2O3等就制得硼硅酸盐玻璃。硼硅酸盐玻璃的热膨胀系数⼩,化学稳定性好,因⽽更耐⾼温和耐化学腐蚀,常⽤于制造化学仪器。
伤流液
玻璃的加⼯⽅法
⼀、冷加⼯⽅法
1. 镶嵌玻璃(传统镶嵌,英式镶嵌,⾦属焊接镶嵌);
2. 化学蚀刻(图案蒙砂,丝印图案蒙砂,图案凹蒙,化学冰花,物理冰花);
3. ⼯具雕刻(各式砂轮,砂条雕刻,晶钢刻⼑,机械车花);
4. 喷砂雕刻(⼿⼯刻胶纸掩模,机刻胶纸掩模,光刻掩模,漆料肌理掩模);
5. 激光雕刻(电脑控制激光雕刻);
6. 切割造型(⼑切割,⽔切割);
7. 粘贴造型(平⾯粘贴,空间粘贴,彩⾊玻璃或胶膜的粘贴,彩⾊珠/砂/条/件的粘贴,多层叠粘,贴⾦);
8. 玻璃⽴塑(⽴线堆塑,⽴线漆浮雕造形);
水密电缆9. 彩绘(喷彩绘,画笔彩绘,丝印彩图,聚晶);
10.夹层(En膜夹层:花布,花纸,彩⾊胶膜,⾦属丝⽹等);
⼆、玻璃热加⼯⽅法
1. 吹制Blown(⽤管⼦蘸玻璃液珠后吹制:⼈⼯钢模/机制钢模吹制,⼈⼯⾃由造形:吹拉滚摔粘切)
2. 铸造Cast(把玻璃液压注或流⼊模中成形:如钢模压铸玻璃砖,⼿⼯浇铸彩⾊玻砖,平⾯浇铸艺术玻璃,失蜡精铸/琉璃⼯坊);
3. 压制Pressing(把玻璃液引出,⽤轧锟压花或压彩⾊肌理和底纹的玻板:如机制压花艺术玻璃,⼿⼯压花艺术玻璃,机制玻璃玛赛克等);
4. 烧结(把玻璃粉等在模中⾼温烧结成形:如泡沫玻璃或微晶玻璃等的模烧⼯艺品);
5. 熔凝Fusing(把玻璃全熔凝⾄玻液,并在其表⾯张⼒下凝聚:如熔凝的玻珠,玻璃⼿饰和玻璃⼯艺品等);
6. 彩釉Enamel(使⽤⾼温彩釉在玻璃表⾯上⾊或彩绘:如彩釉⾊玻,彩釉彩绘);
7. 叠烧(把叠层玻璃烧粘黏成⼀体:如叠熔,叠烧,夹丝/件);
8. 热熔Sagging(把平板玻璃烧熔,凹陷⼊模成形:如国内⽬前“热熔玻璃”的⼤部分产品);
9. 热弯Slumping(把玻璃烧软⾃由下垂变形:曲⾯热弯,如热弯“洗⼿盆”,“⽔族箱”玻璃的检验
玻璃的检验,外观质量主要是在较好的⾃然光或散射光照条件下,距离玻璃表⾯600mm,⽤⾁眼进⾏检查。检查平整度,观察有⽆⽓泡、夹杂物、划伤、线道和雾斑等质量缺陷,存在此类缺陷的玻璃,在使⽤中会发⽣变形,降低玻璃的透明度、机械强度和玻璃的热稳定性。由于玻璃是透明物体,在挑选时经过⽬测,基本就能鉴别出质量好坏。
玻璃加⼯制品加⼯质量的检验,检测规格尺⼨是否标准、加⼯精度及图案清晰度等是否符合要求,同时边部不允许有残缺。
穿戴式步态分析仪。

本文发布于:2024-09-22 15:31:26,感谢您对本站的认可!

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