玻璃工艺和玻璃缺陷.doc

《玻璃工艺和玻璃缺陷.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、玻璃综述1.1历史：玻璃的制造已有五千年以上的历史，一般认为最早的制造者是古代的埃及人。（小故事的引申>>>>>约公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿，当时只有有色玻璃，约公元前1000年前，中国制造出无色玻璃。）1.2定义：玻璃是非晶态固体的一个分支，按照《辞海》的定义，玻璃由熔体过冷所得，并因粘度逐渐增大而具有固体机械性质的无定形物体。习惯上常称之为“过冷的液体”。玻璃是由熔体急剧冷却而得，由于在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及作形成晶体的有规则排列，系统的内能不是处于最低值，而

2、是处于介稳状态；但尽管玻璃处于较高能态，由于常温下粘度很大，因而实际上不能自发地转化为晶体。二、玻璃的生产玻璃的生产包括以下几个阶段：（1）配合料的制备（2）玻璃的熔融（3）玻璃的成形（4）玻璃的退火和淬火（5）玻璃制品的加工。2.1配合料的制备原料车间的主要职责是制备出质量合乎要求的配合料：根据料方称量出各种原料的重量，然后在混料机中均匀混合，制成所要求的配合料，再把配合料送到窑头料仓。2.2玻璃的熔制将配合料高温加热形成均匀的无气泡的，并符合成形玻璃要求的过程叫玻璃的熔制。各种配合料在加热过程中要经过各种物

3、理化学反应。玻璃的熔制五过程：(1)硅酸盐的形成硅酸盐的形成主要是在固态下进行的。配合料组分在加热过程中经过一系列的物理变化和化学变化，主要的固相反应结束了，大部分气态产物从配合物中遗出。在这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。制造钠钙硅酸盐玻璃时，硅酸盐形成在800～900℃基本结束。(2)玻璃的形成烧结物连续加热时即开始熔融。易熔的低共熔物首先熔化，在熔化的同时发生硅酸盐和剩余二氧化硅的互熔。到这一阶段结束时，烧结物变成了透明体，再没有未反应的配合料颗粒了。但玻璃液中还有大量的气泡

4、，而玻璃液本身在在化学组成上和性质上也不均匀，有很多条纹。熔制普通玻璃时，玻璃的形成在1200～1250℃基本结束。(3)澄清玻璃继续加热时，其粘度下降，并从中放出气体混杂物，即进行去处可见气泡的过程。熔制普通玻璃时，澄清在1400～1500℃结束。(4)均化玻璃长时间处于高温下，其化学成分逐渐趋向均匀，即由于扩散的作用，使玻璃中条纹，结石消除到允许程度，变成均一体。玻璃液是否均匀，可由测定不同部位玻璃的折射率或密度来鉴定。熔制普通玻璃时，均化可在低于澄清的温度下完成。(5)冷却过程澄清均化后将玻璃液的温度降低

5、200～300℃以便玻璃液具有成形所必须的粘度。在冷却过程中，应不损坏玻璃的质量。熔制玻璃的目的是在高温下使固相的配合料转化为单一的均匀的玻璃液，是一个从固相到液相的转化，并与气相相互作用消除可见气泡的过程[8]2.3玻璃的成形玻璃的成形，是熔融的玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过程。玻璃必须在一定的温度范围才能成形。在生产中玻璃制品的成形过程分为成形和定形两个阶段。第一个过程是赋予制品一定的几何形状，第二个阶段是把制品的形状固定下来。成形和定形是连续进行的，定形实际上时成形的延续。三、玻璃的缺陷玻璃体由于存

6、在着各种夹杂物，引起玻璃体均匀性的破坏，成为玻璃体的缺陷。在实际生产中，理想的、均一的玻璃体是极少数的，容许非均一性的程度取决于由该玻璃所制成的制品的用途。玻璃的缺陷使玻璃质量大大降低，甚至严重地影响玻璃的进一步成形和加工，或者造成大量的废品。玻璃缺陷的分类：玻璃体的缺陷种类和它产生的原因是多种多样的。要查明缺陷产生的原因，不是简单的，消除它也比较困难。因此必须经常严格控制工艺过程，尽可能的防止缺陷的产生。玻璃体的缺陷按其状态的不同，可以分成三大类：（一）气泡（气体夹杂物）（二）结石（固体夹杂物）（三）条纹和结

7、瘤（玻璃态夹杂物3.1气泡（气体夹杂物）玻璃中的气泡是可见的气体夹杂物，不仅影响玻璃制品的外观质量，更重要的是影响玻璃制品的透明性和机械强度。因此它是一种极易引起人们注意的玻璃体缺陷。气泡的大小由零点几毫米到几毫米。按照尺寸大小，气泡可分为灰泡（直径<0.8毫米）和气泡（直径>0.8毫米），其形状也是各种各样的：有球形的、椭圆形的及线状的。气泡的变形主要是制品成形过程中造成的。气泡的分类根据气泡产生的原因，可以分为：（一）一次气泡（配合料残留气泡）（二）二次气泡（三）外界空气气泡（四）耐火材料气泡（五）金属铁引

8、起的气泡等3.1.1一次气泡通过澄清作用，可以除去玻璃中的气泡，但实际上，玻璃澄清完结后，往往有一些气泡没有完全逸出，或是由于平衡破坏，使溶解了的气体又重新析出，残留在玻璃中，这种气泡叫做一次气泡。一次气泡产生的主要原因是澄清不良，解决办法主要是适当提高澄清温度和适当澄清剂的用量。3.1.2二次气泡澄清后的玻璃液同溶解于其中的气体处于某种平衡状态，这时玻璃中不含气泡，但尚有再次发生气泡