隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步，玻璃行業(yè)也不斷進(jìn)步，在研發(fā)新品種的同時(shí)也對原有的玻璃種類(lèi)進(jìn)行了加強。各種類(lèi)型的深加工玻璃逐漸取代普通平板玻璃，在各自的應用領(lǐng)域大放異彩。為了能夠買(mǎi)到質(zhì)量更好、價(jià)格合理的玻璃材料，我們需要對其有一定的了解，快隨我來(lái)看看吧。

一、玻璃是怎樣做出來(lái)的

        玻璃是如何生產(chǎn)出來(lái)的呢?玻璃的生產(chǎn)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(chēng)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(cháng)石、純堿、硼酸等.

        2. 熔制,將配好的原料經(jīng)過(guò)高溫加熱,形成均勻的無(wú)氣泡的玻璃液.這是一個(gè)很復雜的物理、化學(xué)反應過(guò)程.玻璃的熔制在熔窯內進(jìn)行.熔窯主要有兩種類(lèi)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(gè)坩堝,大的可多到20個(gè)坩堝.坩堝窯是間隙式生產(chǎn)的,現在僅有光學(xué)玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產(chǎn).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.大多數用火焰加熱,也有少量用電流加熱的,稱(chēng)為電熔窯.現在,池窯都是連續生產(chǎn)的,小的池窯可以是幾個(gè)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(jìn)行,這是一個(gè)冷卻過(guò)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(lèi).

        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(lái)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(pán)粘住,二人邊吹邊拉主要用來(lái)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(lái)成形杯、盤(pán)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(dòng)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(lái)生產(chǎn)厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等.(2)澆鑄法,生產(chǎn)光學(xué)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,旋轉繼續進(jìn)行直到玻璃硬化為止.(4)燒結法,用于生產(chǎn)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(guò)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(diǎn)是玻璃質(zhì)量高(平整、光潔),拉引速度快,產(chǎn)量大 .

        4. 退火,玻璃在成形過(guò)成中經(jīng)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(huì )降低玻璃制品的強度和熱穩定性.如果直接冷卻,很可能在冷卻過(guò)程中或以后的存放、運輸和使用過(guò)程中自行破裂(俗稱(chēng)玻璃的冷爆).為了清理冷爆現象,玻璃制品在成形后必須進(jìn)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(shí)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(jìn)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(chē)擋風(fēng)玻璃等;和化學(xué)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(chǎn)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(zhì)地硬且脆,是一種無(wú)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(lèi):

        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%,其熱膨脹系數低、耐高溫、化學(xué)穩定性好、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(shù)和光學(xué)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(zhì)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,適宜大規模生產(chǎn),其產(chǎn)量占實(shí)用玻璃的90%.鈉鈣玻璃可用于生產(chǎn)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(zhì)玻璃器皿圖(如圖為JAZZ系列水晶餐具)、火石光學(xué)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(xué)燃燒管和玻璃纖維等 .

        6.硼硅酸鹽玻璃

        又稱(chēng)耐熱玻璃或硬質(zhì)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(xué)穩定性,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(lái)制作咖啡壺、爐子、實(shí)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(xué)介質(zhì)腐蝕的能力很強、熱膨脹率很低,因此被用來(lái)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(shù)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(xué)儀器中. 玻璃的基本性能有如下幾方面:

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料，一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)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(xué)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(wú)規則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來(lái)隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類(lèi)而顯現出顏色的有色玻璃，和通過(guò)物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。有時(shí)把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也稱(chēng)作農業(yè)生產(chǎn)體系玻璃。

硅酸鹽

        硅酸鹽指由硅和氧組成的化合物（SixOy），有時(shí)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(chǎn)生的鹽。在地質(zhì)學(xué)和天文學(xué)上，硅酸鹽指一種由硅和氧組成的巖石（通常為SiO2或SiO4），有時(shí)亦包括一或多種金屬和或氫。此類(lèi)巖石包括花崗巖及輝長(cháng)巖等。地球及其他類(lèi)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(xué)術(shù)語(yǔ)，純的二氧化硅無(wú)色，常溫下為固體，化學(xué)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(lèi)起作用。自然界中存在有結晶二氧化硅和無(wú)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(zhì)硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用來(lái)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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