材料成型与工艺6

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1、第六章玻璃的性能及加工技术6.1玻璃概述6.2玻璃的性能6.3玻璃的分类6.4玻璃的成型工艺6.5玻璃的后处理6.1玻璃概述玻璃是将原料加热熔融，经一定方式冷却，不经结晶而冷却成固态的非晶态物质。玻璃的主要成分是SiO2，工业上大量生产的普通玻璃是以石英为主要成分的硅酸盐玻璃。由于玻璃的非晶态结构，其性能具有各向同性的，其最大的缺点是性脆。但随着科学技术的进步，现在已能够生产高强度、高耐磨、不易破脆的玻璃。(2)硬度(5)热性能(6)化学稳定性(4)电学性质(1)强度(3)光学性质玻璃具有很高的抗压强度，拉强度较低。玻璃的缺点

2、和一般陶瓷一样，它们均是脆性材料。玻璃的硬度对雕刻、加工和玻璃的耐磨性等方面具有很大意义。普通的刀、锯等不能切割。玻璃比石英软，用砂可进行研磨加工。玻璃是一种高度透明的物质、具有一定的光学常数、光谱特性等一系列重要光学性质。常温下玻璃一般是绝缘体。到熔融状时，玻璃成为良导体。玻璃的导热性能很差。玻璃的化学性质较稳定。6.2玻璃的性能一、根据玻璃的特性用途，可对玻璃作如下分类用途分类容器玻璃瓶罐、啤酒瓶、饮料瓶、食品瓶、调剂瓶、化妆瓶、玻璃杯、保温瓶、钢化器皿等仪器、医疗玻璃仪器玻璃、温度计、体温计、玻璃管、医疗用玻璃平板玻璃电

3、真空玻璃普通平板玻璃、特种平板玻璃、磨砂玻璃、磨光玻璃、夹丝玻璃、轧花玻璃、夹层玻璃等灯泡壳、芯柱、水银灯、显相管、整流管、电子管、汽车灯、X线管、杀菌灯等工艺美术玻璃晶质玻璃、刻花玻璃、光珠、宝石、玻璃球、各种装饰品和工艺品光学玻璃镜头、反射镜、眼镜玻璃、保护镜、滤片、紫外线用玻璃等光纤玻璃芯、皮等建筑用玻璃玻璃砖、玻璃大理石、玻璃饰面装、玻璃瓦、微珠、玻璃泡沫等照明器具玻璃灯罩、反射器、导电玻璃、信号灯、灯塔玻璃、反射性微珠、感光玻璃等纤维、泡沫玻璃玻璃纤维、玻璃丝、玻璃布、棉、钢化泡沫玻璃等特种玻璃具有特种用途的玻璃，如

4、半导体玻璃、微晶玻璃等其它水面计、仪表壳、绝缘子、浮球等6.3玻璃的分类二、根据玻璃化学成分分类普通玻璃普通玻璃又称纳钙玻璃。在没有杂质氧化时。纳钙玻璃是无色透明的。铅玻璃无色光学玻璃按光学特性分为“冕派”(K)玻璃和“火石”(F)玻璃。硼硅酸盐玻璃又称耐热玻璃或硬质玻璃，具有良好的化学稳定性。高硅氧玻璃制造工艺简单，成本低，是石英玻璃的代用品。透过紫外线的件能也较好。石英玻璃由各种纯净的大然石英(水晶、脉石英、石英砂)熔化而成。钢化玻璃经钢化处理的玻璃常称钢化玻璃。微晶玻璃在玻璃中加入成核物质，经热处理可制得各种性能的微晶玻

5、璃其它玻璃近年来出现了很多新型的工业玻璃，在产品设计中运用很广泛。硼硅酸盐玻璃钢化玻璃石英玻璃6.4玻璃加工工艺玻璃制品的工艺流程基本可分为配料、熔化、成型与后处理四个阶段。玻璃的原料主要原料辅助原料酸性氧化物原料（SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3）碱金属氧化物原料（Na2O、K2O、Li20）碱土金属氧化物和其它二价氧化物原料（CaO、MgO、BaO、ZnO、PbO）多价氧化物原料（略）碎玻璃一、玻璃的原料澄清剂:在高温下本身能气化或分解放出气体以促进玻璃液中气泡的排除的物质。助熔剂:加速玻璃熔制过程的原料称助熔剂（

6、加速剂）着色剂:如离子着色，加铁Fe2+（化物）呈蓝绿色脱色剂二、玻璃的熔制玻璃的熔制过程就是将配合料经高温加热熔融成为均匀的、无气泡的符合成型要求的玻璃液的过程。玻璃熔制过程是一个很复杂的过程，它包括一系列的物理、化学、物理化学反应。其结果是使各种原料的机械混合物变成复杂的熔融物，即玻璃液。池窑中玻璃熔融过程模型图工艺过程大致可分为硅酸盐的形成、玻璃液的形成、澄清、均化、冷却五个阶段三、玻璃制品的成形玻璃的成形，是指熔融玻璃转变为具有固定几何形状制品的过程。是极其复杂的多种性质不同作用的综合。其中，机械的和热的作用具有重要的

7、意义。成形的两个过程：1、成形：赋予制品以一定的几何形状决定因素：玻璃的流变性。即粘度、表面张力、可塑性、弹性以及这些性质的温度变化特征。2、定形：制品的形状固定下来决定因素：玻璃的热性质和周围介质影响下玻璃的硬化速度。分类：1、玻璃的热塑成形2、玻璃的冷成形，包括物理成形（研磨和抛光）、化学成形（高硅氧的微孔玻璃），也称为玻璃的冷加工。成形的方法：1、吹制法（瓶罐类）2、压制法（烟缸、玻璃杯）3、压延法（压花玻璃）4、浇注法（光学玻璃）5、拉制法（平板玻璃）6、烧结法（泡沫玻璃）7、喷吹法（玻璃微珠）8、浮法（平板玻璃）9

8、、焊接法（仪器玻璃）6.5玻璃的后处理玻璃的缺陷（1）气泡（气体夹杂物）（2）结石（固体夹杂物）（3）条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）一、玻璃的热处理玻璃制品在生产中，由于受激烈和不均匀的温度变化，会产生热应力，通常用退火消除和减小热应力或者使内部结构均匀；又通常用淬火来提高制品的