玻璃是怎么制成的制作玻璃的過程

2018-08-20 來源：中國玻璃網(wǎng)

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玻璃種類豐富，能夠滿足不同場合的不同需求。通過調整制造玻璃的材質與工藝，廠家可以讓玻璃材料的性質發(fā)生較大的變化，從而使其更加穩(wěn)定耐用。本文將要介紹制作玻璃的原料與過程，加深大家的理解。

一、玻璃是怎么制成的

燒制玻璃是要高溫的,主要成分二氧化硅,其實燒石頭更方便

生產玻璃的原材料一般為石英礦

玻璃生產工藝主要包括:①原料預加工.將塊狀原料粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進行除鐵處理,以保證玻璃質量.②配合料制備.③熔制.玻璃配合料在池窯或坩堝窯內進行高溫加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態(tài)玻璃.④成型.將液態(tài)玻璃加工成所要求形狀的制品,如平板、各種器皿等.⑤熱處理.通過退火、淬火等工藝,清理或產生玻璃內部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結構狀態(tài).

二、制作玻璃的過程

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.剛化的原理是在玻璃表面層產生壓應力,以增加其強度.

三、有關概念

3.1 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。