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第六章 建筑玻璃及其深加工,材料092杨昶,6.1 玻璃马赛克,璃马赛克玻又叫作玻璃锦砖或玻璃纸皮砖。它是一种小规格的彩色饰面玻璃。一般规格为20毫米20毫米、30毫米30毫米、40毫米40毫米。厚度为4-6毫米。属于各种颜色的小块玻璃质镶嵌材料。玻璃马赛克由天然矿物质和玻璃粉制成，是最安全的建材，也是杰出的环保材料。它耐酸碱，耐腐蚀，不褪色，是最适合装饰卫浴房间墙地面的建材。它算是最小巧的装修材料，组合变化的可能性非常多：具象的图案，同色系深浅跳跃或过渡，或为瓷砖等其它装饰材料做纹样点缀等等,玻璃马赛克的生产方法有熔融法和烧结法两类。目前普遍使用的是熔融法,6.1.1 熔融法,1.工艺流程 原料，配料，池窖熔化，连续压延，退火，折断，挑选，拼装，粘贴纸皮，成品，入库2.原料及配方根据原料可以大致分为以下几类主要原料 包括硅砂，石灰石，白云石等。着色原料 主要有重铬酸钾，氧化钴，氧化铜，氧化锰等，有时为了得到系列色彩，常用组合着色剂。乳浊原料 主要有石英砂，氟化物，氧化物，磷化物。,在玻璃配合料中加入一定量的着色剂就可熔制出适用与生产的彩色玻璃马赛克的玻璃液，下表给出了玻璃马赛的参考组成。,3.压延系统,6.1.1 烧结法1.玻璃粉的制备把碎玻璃按颜色分类，用水冲洗后，送入球磨机粉碎，研磨12小时出料，其细度为60目以下，经沉淀，干燥即成玻璃粉。2.配料与成型配方如下玻璃粉 氧化锌 磷酸盐 高岭土 着色剂 硅酸钠水溶液 水100 3 1.5 3 按需加入 8 2,3.制作工艺,6.2 建筑用微晶玻璃,微晶玻璃是指通过玻璃热处理来控制晶体的生长发育而获得的一种多晶材料。它既有玻璃的基本性能，也有陶瓷多晶体的特征。将加有成核剂的特定组成的基础玻璃，在一定温度下热处理后，就会变成具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。,微晶玻璃的分类,从外观看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按照性能分为耐高温、耐热冲击、高强度、耐磨、易机械加工、易化学蚀刻、耐腐蚀、低膨胀、零膨胀、低介电损失、强介电性、强磁性和生物相容等种类,建筑微晶玻璃的性能,微晶玻璃基本生产过程,微晶玻璃由于产品种类不同，其具体的工艺路线也各有特点。各种微晶玻璃共同的生产工艺流程如下,微晶玻璃配方及生产工艺条件应满足下面的五个的要求：、玻璃易熔制且不被污染；、熔制及成型过程中不析晶：、成型后的玻璃有良好的加工性能；、微晶化处理时能迅速实现整体析晶：、产品能满足设计的理化性能要求。,热处理温度条件可以归纳为阶梯型温度处理和等温型温度处理两种类型，如下图所示：,6.3 钢化玻璃,钢化玻璃概述 属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。,6.3.1 钢化玻璃生产工艺的典型流程,6.3.2 玻璃钢化设备,3.热钢化玻璃工艺制度的确定（1）炉壁温度的确定 玻璃对不同波长的射线具有不同的吸收能力。其关系如下表,（2）钢化温度的确定应用经验公式确定,（3）炉子温度的确定常用下式确定,（4）电炉温度 选择炉堂宽度应考虑玻璃能否能均匀加热。其与玻璃和辐射元件的距离，玻璃和炉堂砖之间的距离密切相关。此外，为使玻璃均匀受热，炉子上下前后可采用分区调节。,6.3.2 玻璃的化学钢化 按压应力产生的原理可以分为以下几类。1.低温型处理工艺 这种工艺是以熔盐中半径大的离子置换玻璃中半径小的离子，使玻璃表面挤压产生压应力层。,2.高温型处理工艺 它是在转变温度以上，以熔盐中半径小的离子置换玻璃中半径大的离子，在玻璃表面形成热膨胀系数比主体玻璃小的薄层，当冷却时，因表面层与主体玻璃收缩不一致而在玻璃表面形成压应力。,6.4 夹层玻璃 夹层玻璃是由两片或两片以上的玻璃用合成树脂胶片（主要是聚乙烯醇缩丁醛薄膜）粘结在一起而制成的一种安全玻璃。夹层玻璃安全破裂，在重球撞击下可能碎裂，但整块玻璃仍保持一体性，碎块和锋利的小碎片仍与中间膜粘在一起。这种玻璃破碎时，碎片不会分散，多用在汽车等交通工具上。,6.4.1 一般夹层玻璃的生产工艺流程,6.4.2 抗贯穿性夹层玻璃（HPR）该玻璃主要应用于汽车风挡，它是采用两片3mm玻璃和一片0.76mm的高抗贯穿能力的胶片（称 HPR）胶粘而成，采用这种玻璃，当汽车受到冲击时已无人员生命危险。SR夹层玻璃中间膜与玻璃之间的粘着力大，玻璃破碎时不易错位，所以中间膜易为锐利的玻璃边所切断。它的耐冲击性的抗贯穿高度为1m。HPR夹层玻璃中间膜与玻璃之间的粘着力稍低，在受到冲击破环时，膜与碎片玻璃之间产生的位移量大于SR。SR与HPR夹层玻璃除采用膜片不同外，其它生产工艺均相同。,6.4.3 加天线的弯夹层玻璃 此种玻璃用于汽车前风挡玻璃。它是在中间膜中焊入0.101.10mm的铜线，再把此中间膜夹在玻璃板中间经热压而成。天线的预埋方法是用一支带电热的笔，在笔杆上装有一卷直径为0.100.15mm的铜质天线，笔尖为一滚子，铜线加热后，被笔尖的滚子压入PVB胶片中，而后按弯夹层玻璃生产方法生产。6.4.4 电热线夹层玻璃 把夹层玻璃中的电热线通电加热后，使玻璃保持一定的温度，从而防止玻璃表面在冬季结露，结雾，结霜，结冰等现象。这种夹层玻璃多用于车船前风挡玻璃。电热线常采用钨丝而不采用康铜丝，因为前者的丝径更细而不影响视线。,6.4.5 导电膜夹层玻璃 这种玻璃是在表面上喷涂四氯化锡溶液形成一层氯化锡导电膜而成为导电玻璃，而后按夹层玻璃的生产方法制得导电膜夹层玻璃。由于这种玻璃不加电热线，故不影响任何视线。,6.5 不同玻璃的介绍,6.5.1 中空玻璃 中空玻璃是由两片或多片玻璃组合，玻璃与玻璃之间保持一定间隔的干燥空气层，周边用密封材料密封而成。中空玻璃具有隔热、隔音和防结霜、结露的良好性能，其首要作用是降低玻璃体两侧的环境热交换，因此它具有明显的节能效果。,6.5.2 镀膜玻璃 镀膜玻璃也称反射玻璃。镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。镀膜玻璃按产品的不同特性，可分为以下几类：热反射玻璃、低辐射玻璃（Low-E）、导电膜玻璃等。镀膜玻璃的生产方法很多，主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶凝胶法等。,6.6 几类特种玻璃的简介,6.1.1 光电子功能玻璃 1.通信光纤 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。,2.激光玻璃 激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料。它广泛应用于各类型固体激光光器中，并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料。激光玻璃与激光晶体相比起主要优势在于：(1)易于制备。(2)基质玻璃易于改变。(3)容易成型加工。(4)基于玻璃结构的特点，即近程有序和远程无序，玻璃中结构缺陷对破璃性质的影响小并且易于消除，所以容易获得各向同性、大体积上性质均匀一致的工作物质。,6.6.2 微晶玻璃微晶玻璃的发现是玻璃材料发展史上的一个新的里程碑，它大大地丰富了玻璃结构的研究内容，同时也开发了数以千计的微晶玻璃新材料。微晶玻璃作为先进结构材料和高性能功能材料，在国防、运输、建筑、生产、科研及生活等领域内得到了广泛应用。1.大致分类从外观看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按照性能分为耐高温、耐热冲击、高强度、耐磨、易机械加工、易化学蚀刻、耐腐蚀、低膨胀、零膨胀、低介电损失、强介电性、强磁性和生物相容等种类。,2.其他复相微晶玻璃将光变色晶相与玻璃复合形成的光致变色复相微晶玻璃；将光变色染料、激光染料等有机功能相与玻璃相复合形成性能优良的非线性光学材料；将有生物活性的功能晶相或者生物酶与玻璃相复合形成生物复相微晶玻璃，这些复相微晶玻璃把无机界与生物界联系起来，从而开辟出一个新材料领域。,
