玻璃是由二氧化硅和其他化學物質熔融在一起形成的(主要生產(chǎn)原料為:石灰石、石英)。在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡結構,冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化致使其結晶的硅酸鹽類非金屬材料。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(如聚酸甲酯)也稱作有機玻璃。
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玻璃生產(chǎn)工藝
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。
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(chǎn)的,現(xiàn)在僅有光學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(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。
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玻璃生產(chǎn)工藝
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(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消除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(chǎn)生壓應力,以增加其強度。
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