隨著經濟的發(fā)展與科學的進步，玻璃行業(yè)也不斷進步，在研發(fā)新品種的同時也對原有的玻璃種類進行了加強。各種類型的深加工玻璃逐漸取代普通平板玻璃，在各自的應用領域大放異彩。為了能夠買到質量更好、價格合理的玻璃材料，我們需要對其有一定的了解，快隨我來看看吧。

一、玻璃是怎樣做出來的

        玻璃是如何生產出來的呢?玻璃的生產工藝包括:配料、熔制、成形、退火等工序.分別介紹如下:

        1. 配料,按照設計好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機內混合均勻.玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、長石、純堿、硼酸等.

        2. 熔制,將配好的原料經過高溫加熱,形成均勻的無氣泡的玻璃液.這是一個很復雜的物理、化學反應過程.玻璃的熔制在熔窯內進行.熔窯主要有兩種類型:一種是坩堝窯,玻璃料盛在坩堝內,在坩堝外面加熱.小的坩堝窯只放一個坩堝,大的可多到20個坩堝.坩堝窯是間隙式生產的,現(xiàn)在僅有光學玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產.另一種是池窯,玻璃料在窯池內熔制,明火在玻璃液面上部加熱.玻璃的熔制溫度大多在1300~1600゜C.大多數(shù)用火焰加熱,也有少量用電流加熱的,稱為電熔窯.現(xiàn)在,池窯都是連續(xù)生產的,小的池窯可以是幾個米,大的可以大到400多米2.

        3. 成形,是將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體制品.成形必須在一定溫度范圍內才能進行,這是一個冷卻過程,玻璃首先由粘性液態(tài)轉變?yōu)榭伤軕B(tài),再轉變成脆性固態(tài).成形方法可分為人工成形和機械成形兩大類.

        A. 人工成形.又有(1)吹制,用一根鎳鉻合金吹管,挑一團玻璃在模具中邊轉邊吹.主要用來成形玻璃泡、瓶、球(劃眼鏡片用)等.(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用頂盤粘住,二人邊吹邊拉主要用來制造玻璃管或棒.(3)壓制,挑一團玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一壓.主要用來成形杯、盤等.(4)自由成形,挑料后用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接制成工藝品.

        B. 機械成形.因為人工成形勞動強度大,溫度高,條件差,所以,除自由成形外,大部分已被機械成形所取代.機械成形除了壓制、吹制、拉制外,還有(1)壓延法,用來生產厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等.(2)澆鑄法,生產光學玻璃.(3)離心澆鑄法,用于制造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應鍋.這是將玻璃熔體注入高速旋轉的模子中,由于離心力使玻璃緊貼到模子壁上,旋轉繼續(xù)進行直到玻璃硬化為止.(4)燒結法,用于生產泡沫玻璃.它是在玻璃粉末中加入發(fā)泡劑,在有蓋的金屬模具中加熱,玻璃在加熱過程中形成很多閉口氣泡這是一種很好的絕熱、隔音材料.此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法.浮法是讓玻璃液流漂浮在熔融金屬(錫)表面上形成平板玻璃的方法,其主要優(yōu)點是玻璃質量高(平整、光潔),拉引速度快,產量大 .

        4. 退火,玻璃在成形過成中經受了激烈的溫度變化和形狀變化,這種變化在玻璃中留下了熱應力.這種熱應力會降低玻璃制品的強度和熱穩(wěn)定性.如果直接冷卻,很可能在冷卻過程中或以后的存放、運輸和使用過程中自行破裂(俗稱玻璃的冷爆).為了清理冷爆現(xiàn)象,玻璃制品在成形后必須進行退火.退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時間以清理或減少玻璃中熱應力到允許值.

        此外,某些玻璃制品為了增加其強度,可進行剛化處理.包括:物理剛化(淬火),用于較厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽車擋風玻璃等;和化學剛化(離子交換),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等.剛化的原理是在玻璃表面層產生壓應力,以增加其強度.

二、玻璃的成分是什么

        玻璃的主要成分是二氧化硅,玻璃質地硬且脆,是一種無色的透明材料,并可添加各種成分制成茶色玻璃、淡墨色玻璃、鈷藍色玻璃等.

        玻璃按主要成分分類:

        玻璃按主要成分可以分為非氧化物玻璃和氧化物玻璃.非氧化物玻璃品種和數(shù)量很少,主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃.氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等.氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量,又分為:

        1.石英玻璃

        石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5%,其熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、化學穩(wěn)定性好、透紫外光和紅外光、熔制溫度高、粘度大、成型較難.石英玻璃多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中.

        2.高硅氧玻璃

        高硅氧玻璃的二氧化硅含量約96%,其性質與石英玻璃相似.

        3.鈉鈣玻璃

        鈉鈣玻璃以二氧化硅含量為主,還含有15%的氧化鈉和16%的氧化鈣,其成本低廉、易成型,適宜大規(guī)模生產,其產量占實用玻璃的90%.鈉鈣玻璃可用于生產玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等.

        4.鉛硅酸鹽玻璃

        鉛硅酸鹽玻璃主要成分有二氧化硅和氧化鉛,具有獨特的高折射率和高體積電阻,與金屬有良好的浸潤性,可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質玻璃器皿圖(如圖為JAZZ系列水晶餐具)、火石光學玻璃等

        5.鋁硅酸鹽玻璃

        鋁硅酸鹽玻璃以二氧化硅和氧化鋁為主要成分,軟化變形溫度高,用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管和玻璃纖維等 .

        6.硼硅酸鹽玻璃

        又稱耐熱玻璃或硬質玻璃,以氧化硅和氧化鋇為主要成分,具有良好的耐熱性和化學穩(wěn)定性,硼硅酸鹽玻璃發(fā)明于1912年,其商標名為Pyrex.

        它是一種耐高溫,有較好抗熱沖擊能力的玻璃材料(如圖硼硅酸鹽玻璃材料制作的玻璃珠寶).硼硅酸鹽玻璃可以用來制作咖啡壺、爐子、實驗室用的玻璃器皿、吊燈(如圖耐熱玻璃制作的吊燈)及其它在高溫環(huán)境中工作的設備.它抗酸和抗化學介質腐蝕的能力很強、熱膨脹率很低,因此被用來制作天文望遠鏡的鏡片和其它準確儀器.另外,硼硅酸鹽玻璃還可以用作樹脂的強化纖維.

        7.磷酸鹽玻璃

        磷酸鹽玻璃以五氧化二磷為主要成分,折射率低、色散低,用于光學儀器中. 玻璃的基本性能有如下幾方面:

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(guī)則結構的非晶態(tài)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(xiàn)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(yè)生產體系玻璃。

硅酸鹽

        硅酸鹽指由硅和氧組成的化合物（SixOy），有時亦包括一或多種金屬和或氫。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸產生的鹽。在地質學和天文學上，硅酸鹽指一種由硅和氧組成的巖石（通常為SiO2或SiO4），有時亦包括一或多種金屬和或氫。此類巖石包括花崗巖及輝長巖等。地球及其他類地行星的大部分地殼均以硅酸鹽組成。

二氧化硅

        二氧化硅，化學術語，純的二氧化硅無色，常溫下為固體，化學式為SiO?，不溶于水。不溶于酸，但溶于氫氟酸及熱濃磷酸，能和熔融堿類起作用。自然界中存在有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用來制作瓷器的釉面和胎體。一般的石頭主要由二氧化硅、碳酸鈣構成。

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