玻璃是怎樣形成的
玻璃是由二氧化硅和其他化學(xué)物質(zhì)熔融在一起形成的,具體形成過程是如何的呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于玻璃是怎樣形成的內(nèi)容,希望大家喜歡!
玻璃的形成
1、 配料,按照設(shè)計(jì)好的料方單,將各種原料稱量后在一混料機(jī)內(nèi)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(jīng)過高溫加熱,形成均勻的無氣泡的玻璃液。這是一個很復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過程。玻璃的熔制在熔窯內(nèi)進(jìn)行。熔窯主要有兩種類型:一種是坩堝窯,玻璃料盛在坩堝內(nèi),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(chǎn)的,現(xiàn)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(nèi)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?,F(xiàn)在,池窯都是連續(xù)生產(chǎn)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(zhuǎn)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(nèi)才能進(jìn)行,這是一個冷卻過程,玻璃首先由粘性液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軕B(tài),再轉(zhuǎn)變成脆性固態(tài)。成形方法可分為人工成形和機(jī)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(tuán)玻璃在模具中邊轉(zhuǎn)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(tuán)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(jī)械成形。因?yàn)槿斯こ尚蝿趧訌?qiáng)度大,溫度高,條件差,所以,除自由成形外,大部分已被機(jī)械成形所取代。機(jī)械成形除了壓制、吹制、拉制外,還有(1)壓延法,用來生產(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(yīng)鍋。這是將玻璃熔體注入高速旋轉(zhuǎn)的模子中,由于離心力使玻璃緊貼到模子壁上,旋轉(zhuǎn)繼續(xù)進(jìn)行直到玻璃硬化為止。(4)燒結(jié)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(yīng)力。這種熱應(yīng)力會降低玻璃制品的強(qiáng)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(yùn)輸和使用過程中自行破裂(俗稱玻璃的冷爆)。為了消除冷爆現(xiàn)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(nèi)保溫或緩慢降溫一段時間以消除或減少玻璃中熱應(yīng)力到允許值。 此外,某些玻璃制品為了增加其強(qiáng)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(yīng)力,以增加其強(qiáng)度。
玻璃的特性
鏡片
1、良好的透視、透光性能(3mm、5mm厚的鏡片玻璃的可見光透射比分別為87%和84%)。對太陽光中近紅外熱射線的透過率較高,但對可見光折射至室內(nèi)墻頂?shù)孛婧图揖?、織物而反射產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外長波熱射線卻有效阻擋,故可產(chǎn)生明顯的“暖房效應(yīng)”。凈片玻璃對太陽光中紫外線的透過率較低;
2、隔聲、有一定的保溫性能;
3、抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度,是典型的脆性材料;
4、有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,通常情況下,對酸堿鹽及化學(xué)試劑盒氣體都有較強(qiáng)的抵抗能力,但長期遭受侵蝕性介質(zhì)的作用也能導(dǎo)致變質(zhì)和破壞,如玻璃的風(fēng)化和發(fā)霉都會導(dǎo)致外觀破壞和透光性能降低;
5、熱穩(wěn)定性較差,極冷極熱易發(fā)生炸裂。
裝飾
1、彩色平板玻璃 可以拼成各類團(tuán),并有耐腐蝕抗沖刷、易清洗等特點(diǎn)。
2、釉面玻璃具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和裝飾性。
3、壓花玻璃、噴花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃根據(jù)各自制作花紋的工藝不同,有各種色彩、觀感、光澤效果,富有裝飾性。
安全
1、鋼化玻璃 機(jī)械強(qiáng)度高、彈性好、熱穩(wěn)定性好、碎后不易傷人、不易發(fā)生自爆。
2、夾絲玻璃 受沖擊或溫度驟變后碎片不會飛散;可短時防止火焰蔓延;有一定的防盜、防搶作用。
3、夾層玻璃 透明度好、抗沖擊性能高、夾層PVB膠片粘合作用保護(hù)碎片不散落傷人,耐久、耐熱、耐濕、耐寒性高。
裝飾性
1、著色玻璃 有效吸收太陽輻射熱,達(dá)到蔽熱節(jié)能效果;吸收較多可見光,使透過的光線柔和;較強(qiáng)吸收紫外線,防止紫外線對室內(nèi)影響;色澤艷麗耐久,增加建筑物外形美觀。
2、鍍膜玻璃 保溫隔熱效果較好,易對外面環(huán)境產(chǎn)生光污染。
3、中空玻璃光學(xué)性能良好、保溫隔熱性能好、防結(jié)露、具有良好的隔聲性能。
玻璃的保養(yǎng)
1、平時不要用力碰撞玻璃面,為防玻璃面刮花,最好鋪上臺布。在玻璃家具上擱放東西時,要輕拿輕放,切忌碰撞。
2、日常清潔時,用濕毛巾或報(bào)紙擦拭即可,如遇污跡可用毛巾蘸啤酒或溫?zé)岬氖炒撞脸?,另外也可以使用市場上出售的玻璃清洗劑,忌用酸堿性較強(qiáng)的溶液清潔。冬天玻璃表面易結(jié)霜,可用布蘸濃鹽水或白酒來擦拭,效果很好。
3、有花紋的毛玻璃一旦臟了,可用蘸有清潔劑的牙刷,順著圖樣打圈擦拭即可去除。此外,也可以在玻璃上滴點(diǎn)煤油或用粉筆灰和石膏粉蘸水涂在玻璃上晾干,再用干凈布或棉花擦,這樣玻璃既干凈又明亮。
4、玻璃家具最好安放在一個較固定的地方,不要隨意地來回移動;要平穩(wěn)放置物件,沉重物件應(yīng)放置玻璃家具底部,防止家具重心不穩(wěn)造成翻倒。另外,要避免潮濕,遠(yuǎn)離爐灶,要與酸、堿等化工試劑隔絕,防止腐蝕變質(zhì)。
5、使用保鮮膜和噴有洗滌劑的濕布也可以讓時常沾滿油污的玻璃“重獲新生”。首先,將玻璃全面噴上清潔劑,再貼上保鮮膜,使凝固的油漬軟化,過十分鐘后,撕去保鮮膜,再以濕布擦拭即可。要想保持玻璃光潔明亮,必須經(jīng)常動手清潔,玻璃上若有筆跡,可用橡皮浸水摩擦,然后再用濕布擦拭;玻璃上若有油漆,可用棉花蘸熱醋擦洗;用清潔干布蘸酒精擦拭玻璃,可使其亮如水晶。
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