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玻璃是一種古老的建筑材料,早在古埃及時(shí)期就已出現(xiàn)。伴隨著人類社會(huì)共同發(fā)展,玻璃行業(yè)創(chuàng)造出了各種功能獨(dú)特的玻璃,使玻璃家族不斷興旺,例如防彈玻璃、光電玻璃、真空玻璃等,都在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。我們將介紹浮法玻璃的生產(chǎn)工藝方法,并說(shuō)明光學(xué)玻璃由哪些步驟生產(chǎn)。
浮法玻璃生產(chǎn)的成型過(guò)程是在通入保護(hù)氣體(N2及H2)的錫槽中完成的 。熔融玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對(duì)密度大的錫液表面上,在重力和表面張力的作用下,玻璃液在錫液面上鋪開(kāi)、攤平、形成上下表面平整、硬化、冷卻后被引上過(guò)渡輥臺(tái)。輥臺(tái)的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng) ,把玻璃帶拉出錫槽進(jìn)入退火窯,經(jīng)退火、切裁,就得到浮法玻璃產(chǎn)品 。
對(duì)于浮法玻璃來(lái)說(shuō),由于厚度的均勻性比較好,其產(chǎn)品的透明度也比較強(qiáng),所以經(jīng)過(guò)錫面的處理,比較光滑,在光滑的作用下火焰以及拋光的作用下,形成了一種表面比較整齊、平面度比較好,光學(xué)性能比較強(qiáng)的玻璃,這種浮法玻璃的裝飾特性特別好,更具有良好的透明性、明亮性、純凈性、以及室內(nèi)的光線明亮等特點(diǎn),視野的廣闊性能,同時(shí)還要具有建筑門(mén)窗、天然采光的材料的上好材料,更是較富應(yīng)用的建筑材料之一,可以說(shuō),在建筑玻璃的多種種類來(lái)看,這種浮法玻璃應(yīng)用非常大,是進(jìn)行玻璃深加工的重要原片之一。
生產(chǎn)光學(xué)玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽,并根據(jù)配方的要求,引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度,必須嚴(yán)格控制著色雜質(zhì)的含量,如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時(shí)要求準(zhǔn)確稱量、均勻混合。主要的生產(chǎn)過(guò)程是熔煉、成型、退火和檢驗(yàn)。
①熔煉 有單坩堝間歇熔煉法和池窯(見(jiàn)窯)連續(xù)熔煉法。單坩堝熔煉法又可分為粘土坩堝熔煉法和鉑坩堝熔煉法。不論采用何種熔煉方式均需用攪拌器攪拌,并嚴(yán)格控制溫度和攪拌,使玻璃液達(dá)到高度均勻。粘土坩堝能熔煉絕大部分冕玻璃和火石玻璃,成本低,且在玻璃的熔化溫度超過(guò)鉑的使用溫度時(shí)采用。鉑坩堝可熔煉質(zhì)量較高、對(duì)粘土坩堝有嚴(yán)重侵蝕作用的玻璃,如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩堝用電加熱,一般采用硅碳棒或硅鉬棒電爐。但制造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對(duì)氣氛有一定要求的玻璃,則可采用高頻加熱。
60年代以來(lái),各國(guó)相繼采用內(nèi)襯鉑的連續(xù)池窯熔煉,使光學(xué)玻璃的產(chǎn)量大大提高,質(zhì)量也好,這是目前光學(xué)玻璃生產(chǎn)工藝發(fā)展的主要趨勢(shì)。
②成型 光學(xué)玻璃的成型法有古典破堝法、滾壓法和澆注法,但目前越來(lái)越廣泛地采用漏料成型(用單坩堝或連熔流出料液),能直接拉棒或滴料壓型或漏料成型大尺寸的毛坯,提高料滴利用率和成品率。
③退火 為了更大限度地清理玻璃的內(nèi)應(yīng)力,提高光學(xué)均勻性,必須制定嚴(yán)格的退火制度,進(jìn)行準(zhǔn)確退火。
④檢驗(yàn) 測(cè)定的指標(biāo)有:光學(xué)常數(shù)、光學(xué)均勻度、應(yīng)力雙折射、條紋、氣泡等。
相關(guān)概念
玻璃是非晶無(wú)機(jī)非金屬材料,一般是用多種無(wú)機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(zhǎng)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(fù)鹽,是一種無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)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而顯現(xiàn)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。
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