玻璃深加工工藝培訓講義7117課件

玻璃深加工工藝培訓講義1Ⅰ玻璃的定義與通性玻璃的定義廣義：玻璃（GLASS）是呈現(xiàn)玻璃轉變現(xiàn)象的非晶態(tài)固體。狹義：玻璃是一種在凝固時基本不結晶的無機熔融物，即通常所說的無機玻璃，最常見的為鈉鈣硅玻璃。2玻璃的基本特性玻璃的密度玻璃單位體積的質量稱為玻璃密度。它主要取決于構成玻璃的原子的質量，也與原子堆積的緊密程度及其配位數有關，是表示玻璃結構的一個標志。玻璃密度與成分的關系十分密切。平板玻璃和瓶玻璃的密度為2.50~2.52kg/m3，硼硅酸鹽玻璃密度為2.2~2.3kg/m3。玻璃的電學性質玻璃的電學性質主要是電導、介電性和半導性。普通硅酸鹽玻璃屬絕緣體，具有離子導電性。3硬度硬度是表示物體抵抗其他物體侵入的能力?？梢杂媚嫌捕取@微硬度、研磨硬度和刻劃硬度表示。玻璃硬度為壓入硬度，金剛石正方錐壓入試樣，量得壓痕的對角線，代入：H=1.854P/L2得到玻璃硬度H，約5~7之間（根據玻璃組成不同而不同）玻璃的硬度決定于化學成分，石英玻璃和含有10%~12%的硼酸鹽玻璃硬度最大，含鉛或堿性氧化物的玻璃硬度較小。各種氧化物組分對提高玻璃硬度的作用大致是：SiO2>B2O3>（MgO、ZnO、BaO）>Ai2O3>Fe2O3>K2O>NaO>PbO5（1）光吸收光入射到玻璃上時，玻璃中的各組分以不同方式吸收紫外光、可見光、近紅外光和紅外光能量，轉移至高能態(tài)，前三種吸收使玻璃組分電子能級發(fā)生變化，紅外光的吸收伴隨著離子振動能級的變化。（2）折射率玻璃折射率可以理解為電磁波在玻璃中傳播速度的降低。這是由于光通過玻璃時，光波引起玻璃內部質點的極化變形，光波損失部分能量，使光速降低。玻璃的熱歷史不同，則折射率不同。淬火樣品和退火樣品在620℃保溫時，折射率趨向平衡的典型變化曲線。玻璃的化學穩(wěn)定性玻璃抵抗表面變質或破壞的能力稱為玻璃的化學穩(wěn)定性。玻璃幾乎不會與除HF外的其他化學物質起反應。

玻璃的光學性質6水對硅酸鹽玻璃的侵蝕始于玻璃中的堿離子與水溶液中的氫離子的交換，其反應為：Si—O—Na+H+===Si—OH+Na+硅酸鹽玻璃表面形成SiO2保護膜，以后侵蝕速度變得特別慢。硅酸鹽玻璃一般不耐堿，其侵蝕是通過OH-離子破壞硅氧骨架，使Si—O—Si鍵斷裂，增加了非橋氧的數目，被破壞的SiO2骨架溶解到溶液中，發(fā)生下列反應：Si—O—Si+OH-→Si—OH+—O—Si

7玻璃的原料

玻璃的原料主要是硅砂與其他化學物質的結合，加熱熔融而成。

一般玻璃是硅酸？成分含有硅、鈉、鈣、硼、鋁等氧化物，經過高溫熔化形成，呈現(xiàn)出晶瑩剔透的質感。三種組成及內容特性效用

1.玻璃形成物組織：含硅砂、硼酸等。

2.玻璃助熔物組織：增加助熔，降低熔融溫度，低化學耐久性。

3.玻璃穩(wěn)定物組織：增加化學耐久性，與助熔物組織調配以控制玻璃的工作特性（粘度等）原料分析及功能

硅砂：火成巖經崩壞作用而瓷土化所生，內含石英粒，為玻璃主要原料。

玻璃屑（碎玻璃）：制作玻璃時，玻璃配料投入熔融窯爐，會產生大量氣體。加入玻璃屑的功用，在于防止粉末飛散，降低玻璃熔融溫度，約占30~70%批量。

硼酸（或硼砂）：降低玻璃熔融溫度使玻璃具有低澎漲性、化學耐久性、耐熱等優(yōu)點。

石灰：降低玻璃之熔融溫度并稍加化學耐久性。

純堿：顯著降低玻璃之熔融溫度，但會增加玻璃的澎漲性，并降低化學耐久性。

其他：含鎂、鉀、鋅、鋁等腰三角形氧化物成分之原料。9

從前的原料中常含有不純物，所制造的玻璃或多或少會帶有顏色，所以有色玻璃比無鈀玻璃的制造歷史更為悠久。今日科技已更了解玻璃如何著色，并更致力于玻璃色彩的研究開發(fā)。

許多金屬氧化物可以使玻璃著色。不同種類及性質的玻璃（如鉛玻璃、硼硅酸玻璃等）對著色的效果也有所差異。

氧化鐵：呈橄欖綠（黃綠-綠）

氧化錳：呈紫色（鈉-石灰玻璃、且在強氧化狀態(tài)下形成）

氧化鈷：非常低的含量即會著色，鉀含量多的玻璃-呈現(xiàn)純藍色，鈉或硼含量多的玻璃-呈現(xiàn)有帶紅的藍色

氧化銅：鈉石灰玻璃成藍綠色鉛玻璃中呈藍綠色

氧化亞銅：呈寶石紅

硒：鉀-石灰玻璃中呈鮮粉紅色，鈉-石灰玻璃中呈帶有棕色之粉紅，鉛玻璃中呈帶金之琥珀色。玻璃的色彩10建筑玻璃基本分類開介玻璃電子玻璃家私玻璃鋼化玻璃夾層玻璃鍍膜玻璃中空玻璃工藝玻璃11電子玻璃廣泛應用于電子稱、顯示屏等電子儀器上的玻璃制品。外觀質量要求較高。生產流程：切割磨邊鋼化全檢包裝13家私玻璃一種用于戶、內外裝飾、裝潢領域的玻璃制品。其特點是外觀精美，質量要求超高。生產流程：切割磨邊鋼化包裝141517生產設備181921鋼化玻璃鋼化玻璃的分類 半鋼化 平鋼化 彩釉 全鋼化普通鋼化玻璃 壓花 彎鋼化化學鋼化22物理鋼化玻璃將玻璃加熱到一定的溫度，然后迅速冷卻，使玻璃內形成均勻內應力，從而增加玻璃的強度與熱穩(wěn)定性的工藝，稱為玻璃的淬火。俗稱玻璃的鋼化處理。23生產流程普通鋼化玻璃切割磨邊鋼化包裝彩釉鋼化玻璃

切割磨邊彩釉鋼化包裝25鋼化玻璃的自爆問題

產生的原因鋼化玻璃自爆是由玻璃中硫化鎳(NiS)相變引起的體積膨脹所導致.自爆率一般為2%左右。引起自爆的硫化鎳直徑在0.04—0.65mm之間，平均粒徑為0.2mm,硫化鎳在玻璃中一般位于張應力區(qū)，大部分集中在板芯部位的高張應力區(qū).鋼化程度及鋼化均勻度都是通過影響臨界直徑數值繼而影響自爆率。解決自爆的對策控制鋼化應力,均質處理(HST)等。其中對玻璃進行均質處理是最有效且根本的辦法。

26澳大利亞研究人員對8幢建筑幕墻進行了長達12年的跟蹤研究[1]。在共計17760塊鋼化玻璃，共發(fā)生306例自爆，自爆率為1.72%。

廣義自爆一般定義為鋼化玻璃在無直接外力作用下發(fā)生自動炸裂的現(xiàn)象。實際上，鋼化加工過程中的自動爆裂與貯存、運輸、使用過程中的自爆是二個完全不同的概念，二者不可混淆。前者一般由玻璃中的砂粒、氣泡等夾雜物及人為造成的缺口、刮傷、爆邊等工藝缺陷引起的。后者則主要由玻璃中硫化鎳(NiS)相變引起的體積膨脹所導致[2]。只有后者才會引起嚴重的質量問題及社會關注，所以一般提到的自爆均指后一種情況。

27化學鋼化玻璃化學鋼化玻璃是利用鈉硅玻璃（一般的浮法玻璃、壓花玻璃等均屬于鈉鈣玻璃）以離子交換的方法使其玻璃表面形成鉀玻璃層，在冷卻時由于表面的鉀玻璃層收縮小，內層的鈉玻璃收縮大，內外層之間產生很強的應力，從而制成的鋼化玻璃。性能

耐熱強度和一般物理鋼化（即風冷鋼化）想似，可提高耐熱溫度達150度以上，使用溫度可達200度。耐沖擊強度約為物理鋼化玻璃的3倍。

因加工溫度低，故不會產生扭曲變形，表面平整度和處理前完全一樣，所以適合做夾層玻璃。

化學鋼化玻璃破裂后，不會變成顆爛狀，其破裂后的情形與普通玻璃一樣。優(yōu)點

強度超強。

表面不變形、不會有波紋，易于作夾層玻璃加工。

可加工的厚度（一般物理鋼化最大極限2.8mm以上，化學鋼化為0.5mm以上）。

不同尺寸、厚度、可同時進行化學鋼化。

可克服物理鋼化無法解決的問題（必要時鋼化后仍可切割）。

29加工范圍

不限形狀和厚度均可同時鋼化，其最大加工尺寸則依據所涉及的化學槽尺寸來確定，最小尺寸則無限制，突破傳統(tǒng)物理鋼化2.88MM的玻璃厚度極限。

各種顏色的鈉鈣玻璃均可用化學鋼化方法加工。

高鉀玻璃及高硼玻璃、化學鋼化的效果不佳。規(guī)格

厚度：0.5-6mm

尺寸：1800*2400mm以下任何尺寸及形狀。30應用領域可單片直接使用或加工成夾層玻璃，廣泛用于復印機、潛水鏡、微波爐、烤箱、儀表蓋、鋼化夾層玻璃等。

可加工成特殊用途夾層玻璃，用于軍車、高級車輛、火車、電車、工程車、航空、艦船及各種防彈玻璃等。31生產設備323334夾層玻璃夾層玻璃就是在兩片或者多片玻璃之間夾上一種叫做PVB塑料中間膜的材料經高溫高壓處理后制成的一種深加工玻璃。由于中間膜與玻璃之間的韌性粘接，使得夾層玻璃在受到外力的撞擊下，整塊玻璃會牢牢地粘附在PVB中間膜上。中間膜的韌性可以保持夾層玻璃的完整，在一段時間內不會被穿透。因此，它的防盜性能大大優(yōu)于普通玻璃。35夾層玻璃的性能高安全性

夾層玻璃由于玻璃被PVB粘合很緊，而PVB富有彈性及緩沖沖擊的能力，所以夾層玻璃被擊碎時碎片仍會與PVB膠片粘在一起，不會因碎玻璃掉落造成人體傷害或財產損失。隔音、隔熱

夾層玻璃在整個聲波頻率范圍內在降低噪音非常出色。

抗紫外線夾層玻璃的隔紫外線率高達99.9%，因此能夠保護家具和陳列品不退色。

36適用范圍

由于夾層玻璃具有很高抗沖擊強度和使用的安全性，因而適用于建筑物的門、窗、天花板、地板和隔墻；工業(yè)廠房的天窗；商店的櫥窗；幼兒園、學校、體育館、私人住宅、別墅、瘋人院、銀行、珠寶店、郵局等保存貴重物品或玻璃易碎的建筑的門窗等。

37生產流程開介夾層玻璃

切割磨邊夾層包裝 夾層切割磨邊包裝平(彎)鋼化夾層玻璃切割 磨邊(彎)鋼化夾層包裝38防彈玻璃

防彈防盜玻璃由多片不同厚度的透明浮法玻璃和多片PVB膠片科學地組合而成，為了增強玻璃的防彈防盜性能，玻璃的厚度和PVB的厚度均增加了。由于玻璃和PVB膠片粘合得非常牢固，幾乎成為一個整體，且因玻璃具有較高的硬度而PVB膠片具有良好的韌性，當子彈接觸到玻璃后，它們的沖擊能量被削弱到很低的程度乃至為零，所以不能穿透。同樣，金屬的撞擊也只能將玻璃擊碎而不能穿透，因此起到防彈防盜的效果。各單片玻璃的厚度和成品玻璃的總厚度視使用場所而定。

防彈防盜玻璃可用作軍事防御、銀行柜臺的護衛(wèi)玻璃、珠寶玉器、金銀手飾等貴重物品展示柜以及其他特定的工作、生活場所。3940五、鍍膜玻璃

鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以改變玻璃的光學性能，滿足某種特定要求。鍍膜玻璃按產品的不同特性，可分為以下幾類：熱反射玻璃、低輻射玻璃（Low-E）、導電膜玻璃等。

41熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜，使產品呈豐富的色彩，對于可見光有適當的透射率，對紅外線有較高的反射率，對紫外線有較高吸收率，因此，也稱為陽光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墻；低輻射玻璃是在玻璃表面鍍由多層銀、銅或錫等金屬或其化合物組成的薄膜系，產品對可見光有較高的透射率，對紅外線有很高的反射率，具有良好的隔熱性能，主要用于建筑和汽車、船舶等交通工具，由于膜層強度較差，一般都制成中空玻璃使用；導電膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化銦錫等導電薄膜，可用于玻璃的加熱、除霜、除霧以及用作液晶顯示屏等。42生產流程

切割磨邊鋼化鍍膜包裝43生產設備44中空玻璃

中空玻璃是將兩片以上的平板玻璃用鋁制空心邊框框住，用膠結或焊接密封，中間形成自由空間，并充以干燥空氣，具有隔熱、隔音、防霜、防結露等優(yōu)良性能，是現(xiàn)代不可缺少的門窗構件，也是新興的透明墻體材料。45中空玻璃密封結構及生產工藝流程

中空玻璃密封結構及生產工藝流程

室溫固化密封膠密封

雙道密封

產品結構

462）工藝流程：

切割

磨邊

鋼化鍍膜清洗——除膜 粘框——合片——平壓——打膠——修膠裁框(彎管)——灌篩00 風干 包裝47

采用彎管機制成的連續(xù)間隔鋁框對提高中空玻璃的密封性也起到了非常積極的作用。相對四角插角型的鋁間隔框，連續(xù)折成型的鋁間隔框不僅徹底解決了四個拐角處可能存在的密封隱患，充分保證了干燥劑應有的使用壽命，而且大大地增加了鋁間隔框本身的整體穩(wěn)固性，這為鋁間隔框進行丁基膠涂布，以及合片和平壓等后道工序處理打下了十分良好的基礎。遇到要求充惰性氣體的中空玻璃，連續(xù)鋁間隔框的作用則更為重要和明顯。與一度在美國流行的熱熔間隔膠條相比，鋁間隔框的堅固性和垂直性都要好得多。

自動彎管的性能優(yōu)勢4849505152工藝玻璃通過表面噴砂、礞砂等手段，使玻璃表面形成一定花紋、圖案，以滿足相應裝飾與遮光目的的玻璃制品。53工藝產品分類噴砂玻璃

使用保護膜在制品表面雕刻成一定的圖案，通過高壓氣體將金剛砂噴射到玻璃表面，使制品表面在撞擊下產生均勻的凹凸，在光線照射下產生漫反射而具備的裝飾與遮光性能。礞砂玻璃

使用保護膜在制品表面雕刻成一定的圖案，通過強酸性液體蝕刻而成粗糙表面，因對光線漫反射而產生裝飾與遮光性能。噴漆玻璃

根據需要，在制品表面噴涂相應顏