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離子交換法強化玻璃

發布時間:2021-11-24 19:00:45

① 鋼化玻璃的製作方法

1 化學鋼化法 通過化學方法改變玻璃表面組分,增加表面層壓應力,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的鋼化方法稱為化學鋼化法。由於它是通過離子交換使玻璃增強,所以又稱為離子交換增強法。根據交換離子的類型和離子交換的溫度又可分為低於轉變點度的離子交換法(簡稱低溫法)和高於轉變點溫度的離子交換法(簡稱高溫法)。化學增強法的原理是:根據離子擴散的機理來改變玻璃的表面組成,在一定的溫度下把玻璃浸入到高溫熔鹽中,玻璃中的鹼金屬離子與熔鹽中的鹼金屬離子因擴散而發生相互交換,產生「擠塞」現象,使玻璃表面產生壓縮應力,從而提高玻璃的強度「 。 根據玻璃的網路結構學說,玻璃態的物質由無序的三維空間網路所構成,此網路是由含氧的離子多面體構成的,其中心被s Al 或P 離子所佔據。這些離子同氧離子一起構成網路,網路中填充鹼金屬離子(;nNa ,K )和鹼土金屬離子。其中鹼金屬離子較活潑,很易從玻璃內部析出,化學鋼化法就是基於離子自然擴散和相互擴散,以改變玻璃表面層的成分,從而形成表面壓應力層的。但離子交換法所產生的表面壓應力層比較薄,對表面微缺陷十分敏感,很小的表面劃傷,就足以使玻璃強度降低。 優缺點:化學增強玻璃強度與物理增強玻璃接近,熱穩定性好,處理溫度低,產品不易變形,且其產品不受厚度和幾何形狀的限制,使用設備簡單,產 品容易實現。但與物理鋼化玻璃相比,化學鋼化玻璃生產周期長(交換時間長達數十小時),效率低而生產成本高(熔鹽不能循環利用,且純度要求高),碎片與普通玻璃相仿,安全性差,且其性能不穩定(化學穩定性不好),機械強度和抗沖擊強度等物理性能易於消退(也稱松馳),強度隨時問衰減很快。 適用范圍:化學鋼化玻璃廣泛應用於不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐異形玻璃產品,還可用於防火玻璃。 2 物理鋼化法 物理鋼化的原理就是把玻璃加熱到適宜溫度後迅速冷卻,使玻璃表面急劇收縮,產生壓應力,而玻璃中層冷卻較慢,還來不及收縮,故形成張應力,使玻璃獲得較高的強度。一般來說冷卻強度越高,則玻璃強度越大。物理鋼化方法很多,按冷卻介質來分,可分為:氣體介質鋼化法、液體介質鋼化法、微粒鋼化法、霧鋼化法等 。 2.1 氣體介質鋼化法 氣體介質鋼化法,即風冷鋼化法。包括水平氣墊鋼化、水平輥道鋼化、垂直鋼化等方法。所謂風冷鋼化法就是將玻璃加熱至接近玻璃的軟化溫度(650~700。C),然後對其兩側同時吹以空氣使其迅速冷卻,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的生產方法。加熱玻璃的淬冷是用物理鋼化法生產鋼化玻璃的一個重要環節,對玻璃淬冷的基本要求是快速且均勻地冷卻,從而獲得均勻分布的應力,為得到均勻的冷卻玻璃,就必須要求冷卻裝置有效疏散熱風、便於清除偶然產生的碎玻璃並應盡量降低其噪音 。 優缺點: 風冷鋼化的優點是成本較低,產量較大,具有較高的機械強度、耐熱沖擊性(最大安全工作溫度可達287.78。c)和較高的耐熱梯度(能經受 204.44。C),而且風冷鋼化玻璃除能增強機械強度外,在破碎時能形成小碎片,可減輕對人體的傷害。但是對玻璃的厚度和形狀有一定的要求(國產設備所鋼化的玻璃最小厚度一般在3 mm左右),而且冷卻速度較慢,能耗高,對於薄玻璃,鋼化過程中還存在玻璃變形的問題,無法在光學質量要求較高的領域內應用。 適用范圍:目前空氣鋼化技術應用廣泛,空氣鋼化的玻璃多用在汽車、艦船、建築物上。 2.2 液體介質鋼化法液體介質鋼化法,即液冷法。所謂液冷法就是將玻璃加熱到接近軟化點後,放人盛滿液體的急冷槽內進行鋼化。此時作為冷卻介質可以採用鹽水,如硝酸鉀、亞硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉等的混合鹽水。此外,還可以採用礦物油作為冷卻介質,當然也可以向礦物油中加入甲苯或四氯化碳等添加劑。一些特製的淬冷油及硅酮油等也可以使用。在進行液體鋼化時,由於玻璃板的邊部先進入急冷槽,因此會出現應力不均引起的炸裂。為了解決這一問題,可先用風冷或噴液等進行預冷,然後再放入有機液中急冷。也可以在急冷槽中放入水和有機溶液,有機溶液浮於水上面,當把加熱後的玻璃放入槽中時,有機溶液起到預冷作用,吸收一部分熱量,然後進入水中快速冷卻除了採用浸入冷卻液體,也可以採用液體噴霧法,但一般多用浸入法。英國的Triplex公司,最早 在上世紀80年代就用液體介質法鋼化出了厚度為 0.75~1.5 mm的玻璃,結束了物理鋼化不能鋼化薄玻璃的歷史。液體鋼化法的難點是建立起合理的液冷法工藝制度,在液冷鋼化時應注意的兩個問題:一是 產生的過高的壓應力層,二是避免玻璃炸裂。 優缺點: 採用液體介質鋼化法,由於水的比熱較大,氣化熱高,因此用量大為減少,從而能耗降低,成本減少,而且冷卻速度快,安全性能高,變 形較小。由於在冷卻時是玻璃受熱後插入液體介質中,因此對於面積較大的玻璃板來說容易受熱不均而影響質量和成品率。 適用范圍:主要適用於鋼化各種面積不大的薄玻璃,如眼鏡玻璃。液晶顯示屏玻璃,光學儀器儀表用玻璃等。 2.3 微粒鋼化法 此法是把玻璃加熱到接近軟化溫度後,於流化床中經固體微粒一般為粒度小於200 m的氧化鋁微粒淬冷而使玻璃獲得增強的一種工藝方法。從理論上看用固體作為冷卻介質可以製造出更薄、更輕、強度更高的鋼化玻璃,故上個世紀70年代中期至80年代初期,英國、日本、比利時、德國等陸續將此技術應用於生產 。 優缺點: 微粒鋼化法可鋼化超薄玻璃。強度高、質量好。是目前製造高性能鋼化玻璃的一項先進技術。微粒鋼化新工藝與傳統的風鋼化工藝相比。冷卻介質的冷卻能大,適於鋼化超薄玻璃,節能效果顯著(節能約40%)。但微粒鋼化工藝的冷卻介質成本較高。 適用范圍:高強度,高精度的薄玻璃和超薄玻璃。 2.4 霧鋼化法 以霧化水做為冷卻介質,利用噴霧排氣裝備,可使玻璃在鋼化過程中冷卻更均勻,能耗更小,鋼化後的性能更好。噴霧排氣裝備由若干相互並列連接且排布在底板上的柵格形桶狀結構構成,每個桶狀結構由底板、隔板、噴嘴和若干排氣孑L構成。類似於氣體法,但使用的冷卻介質不是空氣,而是霧化水.特徵在於以霧化水為冷卻介質,對玻璃進行鋼化處理。水的比熱較大,所有的液體中水 的氣化熱也是最高的。在玻璃的鋼化過程中,水霧連續不斷地噴到加熱後的玻璃表面,呈微粒狀的霧化水迅速吸熱成為100℃的水,再氣化,利用水的比熱大及氣化熱高這一特點。將玻璃表面的大量熱瞬間帶走(吸收),使玻璃淬火鋼化,在玻璃表面造成永久性的壓縮應力,從而提高玻璃的抗張能力,使玻璃鋼化。水霧(霧化水)可由壓縮空氣噴吹法、蒸汽噴吹法或液壓噴霧法等噴向被加熱的玻璃表 面,由於霧化水接觸到赤熱的玻璃後會迅速吸熱並氣化膨脹,若令其自由擴散.則會影響玻璃的均勻冷卻,易使玻璃炸裂。為此。需設計有獨特的噴霧排氣設備,使得已氣化和膨脹的水氣可就地抽走。而不會沿著玻璃表面擴散」 」。 霧鋼化優缺點:冷卻介質易得,成本低、不污染環境,還可鋼化一般氣體、液體及微粒鋼化所不能鋼化的薄玻璃。但冷卻均勻性較難控制。適用范圍:因其冷卻制度較難控制,目前應用較少。 3 結束語 綜上所述,化學鋼化適用於對薄玻璃、要求精度高或形狀復雜的玻璃進行鋼化,其產品大都用於眼鏡、航空玻璃、電子用基板玻璃等特殊用途。但是,化學鋼化產品壽命較短,一般為3年以下,而物理鋼化產品壽命超過30年;微粒鋼化玻璃工藝可生產強度高、無應力斑紋的優質薄鋼化玻璃,但會影響玻璃的表面質量;液體鋼化玻璃工藝適用於小規格薄玻璃及超薄玻璃的鋼化。 此外還有酸腐蝕對玻璃強度也會產生影響,酸腐蝕的原理是通過酸侵蝕除去玻璃表面裂紋層或使裂紋尖端鈍化,減小應力集中,以恢復玻璃固有的高強特性。也可將上述幾種玻璃增強技術有機的結合起來,發揮各自的長處,充分提高玻璃的強度,就形成了所謂的綜合增強技術

② 增加玻璃強度的方法有哪些

玻璃最早用於裝飾物品是在公元前30 0 0 年的埃及和近東地區。 後來人們發明模壓成型製作成玻璃器皿。 現在, 玻璃因其光學透過性能好, 製造成本低,工藝控制簡單及易加工型等, 被廣泛應用於農業, 交通, 電子, 航空及航天等領域。 但是由於玻璃的本質脆性及低強度限制了其進一步發展。強度是指材料抵抗破壞或失效的能力。 從力學角度分析, 強度是指材料在一定載荷作用下發生破壞時的最大應力值。 對於脆性材料, 斷裂強度最能反映它的力學性能。 斷裂必須克服固體的內聚力, 原子鍵必須斷開, 材料的理論強度恰恰是原子鍵能的一種反映。 根據化學鍵的結合強度計算,玻璃的理論強度為E /IO 的數量級。 那麼照此推算玻璃的強度應該約為7 0 0 0 M P a 。 但在現實應用中,玻璃的實際強度只有8 0 ~10 0 M P a , 比理論強度低2~3個數量級。 實際強度和理論強度的巨大差距是由於玻璃中存在微裂紋所導致的。 影響玻璃實際強度的因素很多: 如存放環境( 如溫度、 濕度、 氣氛、 存放的時間等)、 表面機械加工、 樣品尺寸、 載入速度、 機械劃傷以及內部不均勻性( 氣泡、 結石)等, 其中表面微裂紋的存在對玻璃實際強度影響最大。 由於很多應用都需要高強度的玻璃, 因此提高玻璃的強度是解決問題的關鍵。 為了提高玻璃的力學性能, 研究人員探討了許多不同的方法。其中表面處理, 如物理鋼化, 化學鋼化, 酸處理及塗層等, 是最常見的幾種方法。2提高玻璃強度的方法2. 1物理鋼化利用物理原理在玻璃表面預制壓應力層的方法稱為物理增強法或者物理鋼化。 將玻璃加熱到乃溫度以上, 然後使熱的玻璃表面均勻的快速冷卻, 表面的熱狀態結構被凍結, 當玻璃內部逐漸降溫時, 先冷卻的外表面層就會制約內部的收縮, 於是在玻璃表面產生壓應力, 在玻璃內部形成拉應力。物理增強的優點是成本低, 產量大, 具有較高的機械強度、 耐熱沖擊性( 最大安全工作溫度可達28 7 . 7 8 ℃)和較高的耐熱梯度( 能經受20 4 . 4 4 ℃), 但是對玻璃的厚度和形狀有一定的要求, 不能鋼化2咖以下的玻璃樣品, 不能加工復雜零構件, 同時還存在鋼化過程中玻璃變形的問題, 無法在光學質量要求較高的領域內應用。 另外, 物理鋼化後的玻璃不能切割加工等, 有可能存在自爆現象。2. 2化學鋼化2 6 7 2009 年中國玻璃行業年會暨技術研討會論文集利用化學方法在玻璃表面預制壓應力層的方法稱為化學增強法, 又稱離子交換增強法。 化學增強法是19 6 0 年由R e se a r e hC o rp o ra tio n 最早申請了英國專利。 離子交換增強的原理是: 根據離子擴散的機理米改變玻璃的表面組成, 在一定的溫度F 把玻璃浸入到高溫熔鹽中, 玻璃中的鹼金屬離子與熔鹽中的鹼金屬離子因擴散而發生相互交換, 產生「擠塞」 現象, 使玻璃表面產生壓縮應力,從而提高玻璃的強度。離子交換增強技術分高溫型和低溫犁兩種。 低溫離子交換是指在低於玻璃應變點溫度以下, 玻璃中的小半徑鹼金屬離子N a + 與熔鹽中的人半徑鹼金屬離子K + 進行交換, 產生擠塞現象從而增強玻璃表面。 19 62年K istler以硅酸鹽玻璃為原料首先進行了K '- N a 』 離子交換增強研究。 高溫型離子交換則是玻璃中的大半徑鹼金屬離子N a + 、 K + 與熔鹽中的小半徑鹼金屬離子L i+ 進行交換, 產生低膨脹表面層而達到增強的目的。 由於人部分的玻璃含鈉玻璃, 因此很多研究集中在低溫離子交換的原理及應用。離子交換增強玻璃的特點是強度高, 應力均勻, 穩定性好, 無自爆現象, 可切裁加工, 不變形,不產生光畸變, 適用於形狀復雜、 厚度較小的玻璃製品的增強。 到目前為止, 離子交換增強是強化3m m 以下異型薄玻璃的唯一有效的方法。 離子交換增強玻璃性能優異, 主要應用於宇宙飛船、 軍用飛機、 高速列車、 戰斗車輛、 艦船風擋和側窩等高技術領域。雖然單步離子交換可以提高玻璃的強度, 但是強度的分散性還是比較大。 另外, 離子交換增強只適用於含鹼金屬玻璃, 對於其他玻璃不能利用這種方法增強。 離子交換所用的硝酸鉀廢棄鹽的處理給環境帶來不利。 此外, 清洗離子交換玻璃也需要大量的水, 因此, 成本高, 不利於強化普通用途的玻璃。』2. 3酸處理除了應力增強處理外, 還可以利用酸腐蝕的方法去除表面微裂紋。 酸腐蝕的原理是通過酸侵蝕除去玻璃表面裂紋層或使裂紋尖端鈍化, 減小應力集中, 以恢復玻璃固有的高強特性。 由於酸洗是除去表面微裂紋, 所以必須選擇強侵蝕能力的酸, 如氫氟酸。 但單用氫氟酸不容易得到光滑的表面,侵蝕後產生的鹽類都附著在玻璃的表面, 為了除去鹽類, 需在氫氟酸中加入硫酸、 磷酸和硝酸等強酸。 平板玻璃經酸腐蝕後, 強度可達到8 0 010 0 0 M P a 。 但是酸處理後的玻璃表面極為脆弱, 很容易受到外界環境的侵蝕, 表面硬度降低, 強度不能有效保持。 此外, 酸腐蝕玻璃不耐高溫處理, 經高溫腐蝕後強度急劇下降。2. 4 塗層保護隨著能源成本的提高, 採用塗層增強玻璃是經濟節能的有效方法。 人們採用不同的方法制備了不同的塗層, 如溶膠一凝膠硅塗層, 有機一無機復合塗層, 環氧樹脂塗層以及有機硅改性塗層。 這些塗層都可以提高玻璃的力學性能。 研究人員建立了不同的理論來解釋塗層的增強效應。 有人提出玻璃表面裂紋的填充及部分填充時溶膠一凝膠塗層的增強機理。 另外, 泊松抑制效應被認為是環氧塗層的增強機制。 但是, 最新研究則認為玻璃與塗層的熱膨脹系數差異產生的閉合應力是解釋玻璃強度提高的合理模型。 塗層雖然製造工藝簡單, 成本低, 但是塗層容易受到外部環境的影響。 塗層一旦受到破壞, 玻璃強度將明顯下降。 這是制約塗層發展的原因之一。3 結語普通玻璃強度的提高一直是玻璃深加工研究人員關注的焦點。 對於不同用途的玻璃可以根據設計要求採用不同的增強方法。 另外, 對於特殊用途的玻璃呵以採用結合傳統增強工藝的辦法提高強度。

③ 為什麼鋼化玻璃與普通玻璃成分相同,但是卻比普通玻璃來的堅固

玻璃鋼化的方法主要有物理鋼化法和化學鋼化法。
所謂物理鋼化法就是將玻璃加熱至接近玻璃的軟化溫度, 然後對其兩側同時吹以空氣使其迅速冷卻, 以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的生產方法。加熱玻璃的淬冷是用物理鋼化法生產鋼化玻璃的一個重要環節, 對玻璃淬冷的基本要求是快速且均勻地冷卻, 從而獲得均勻分布的應力, 為得到均勻的冷卻玻璃, 就必須要求冷卻裝置有效疏散熱風、便於清除偶然產生的碎玻璃並應盡
量降低其噪音。
化學鋼化法即是通過化學方法改變玻璃表面組分, 增加表面層壓應力, 以增加玻璃的機械強度和熱穩定性。由於它是通過離子交換使玻璃增強, 所以又稱為離子交換增強法。根據交換離子的類型和離子交換的溫度又可分為低於轉變點溫度的離子交換法簡稱低溫法 和高於轉變點溫度
的離子交換法簡稱高溫法
鋼化玻璃與普通玻璃成分相同但分子的排列方式以改變。所以鋼化玻璃被打碎之後為什麼會爆開分碎成一塊塊小顆粒的碎玻璃

④ 眼鏡片是強化玻璃好還是鋼化玻璃好

鋼化玻璃與強化玻璃存在如下本質上的區別:
強化玻璃(又叫半鋼化玻璃)是介於普通平板玻璃與鋼化玻璃之間的一個品種,它的強度高於普通玻璃,但低於鋼化玻璃,其影像畸變優於鋼化玻璃。但要注意
,強化玻璃不屬於安全玻璃范圍,其一旦破碎,仍有尖銳的碎片傷人,強化玻璃的表面壓力應在25Mpa到52Mpa之間。所以大家在選購玻璃用品時一定要問清楚商家到底是鋼化玻璃還是強化玻璃。強化玻璃是經強化處理,具有良好的機械性能和耐熱震性能的玻璃製品的統稱。強化方式有淬火,表面離子交換,表面結晶,酸處理,塗層,硫霜化以及熱中子照射等
。通常所稱鋼化玻璃多指經風淬火處理的平板玻璃製品。具有較高的抗彎強度、抗機械沖擊和抗熱震性能。破碎後,碎片不帶尖銳稜角,減少對人的傷害。鋼化玻璃不能進行機械切割、鑽孔等加工。多用
於汽車及其他交通運輸車輛以及建築物門窗。
鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,改善了玻璃
抗拉強度。鋼化玻璃的主要優點有兩條:第一是強度較之普通玻璃提高數倍,抗彎強度是普通玻璃的3-5倍,抗沖擊強度是普通玻璃的5-10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。第二個優點是其承載能力
增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大的降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2-3倍的提高,表面的抗壓力提高到69Mpa,一般可承受150攝氏度
以上的溫度變化,對防止熱炸裂有明顯的效果,但是由於玻璃再鋼化的過程中採取了特殊的技術工藝,會導致表面的平整度略差於平板及強化玻璃。鋼化玻璃是把玻璃加熱,然後經過快速冷卻(有點象金屬淬火),使玻璃內部具有很大的張應力,而在其表面產生更大的壓應力。其作用就如同預應力鋼筋混凝
土構件利用受拉鋼筋在需要增強的部份產生壓應力一樣。不同的是,預應力鋼筋混凝土只在部份區域產生壓應力,而鋼化玻璃則是在全部表面產生壓應力。玻璃的鋼化淬火過程與金屬的表面淬火處理的
硬化過程也不同。玻璃的鋼化處理,並沒有對玻璃表面進行硬化,因而玻璃鋼化後,表面抗擦傷、劃傷的能力並沒有明顯提高。

⑤ 鋼化玻璃與強化玻璃的區別

鋼化玻璃與強化玻璃存在如下本質上的區別:

強化玻璃(又叫半鋼化玻璃)是介於普通平板玻璃與鋼化玻璃之間的一個品種,它的強度高於普通玻璃,但低於鋼化玻璃,其影像畸變優於鋼化玻璃。但要注意
,強化玻璃不屬於安全玻璃范圍,其一旦破碎,仍有尖銳的碎片傷人,強化玻璃的表面壓力應在25Mpa到52Mpa之間。所以大家在選購玻璃用品時一定要問清楚商家到底是鋼化玻璃還是強化玻璃。強化玻璃是經強化處理,具有良好的機械性能和耐熱震性能的玻璃製品的統稱。強化方式有淬火,表面離子交換,表面結晶,酸處理,塗層,硫霜化以及熱中子照射等
。通常所稱鋼化玻璃多指經風淬火處理的平板玻璃製品。具有較高的抗彎強度、抗機械沖擊和抗熱震性能。破碎後,碎片不帶尖銳稜角,減少對人的傷害。鋼化玻璃不能進行機械切割、鑽孔等加工。多用
於汽車及其他交通運輸車輛以及建築物門窗。

鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,改善了玻璃
抗拉強度。鋼化玻璃的主要優點有兩條:第一是強度較之普通玻璃提高數倍,抗彎強度是普通玻璃的3-5倍,抗沖擊強度是普通玻璃的5-10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。第二個優點是其承載能力
增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大的降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2-3倍的提高,表面的抗壓力提高到69Mpa,一般可承受150攝氏度
以上的溫度變化,對防止熱炸裂有明顯的效果,但是由於玻璃再鋼化的過程中採取了特殊的技術工藝,會導致表面的平整度略差於平板及強化玻璃。鋼化玻璃是把玻璃加熱,然後經過快速冷卻(有點象金屬淬火),使玻璃內部具有很大的張應力,而在其表面產生更大的壓應力。其作用就如同預應力鋼筋混凝
土構件利用受拉鋼筋在需要增強的部份產生壓應力一樣。不同的是,預應力鋼筋混凝土只在部份區域產生壓應力,而鋼化玻璃則是在全部表面產生壓應力。玻璃的鋼化淬火過程與金屬的表面淬火處理的
硬化過程也不同。玻璃的鋼化處理,並沒有對玻璃表面進行硬化,因而玻璃鋼化後,表面抗擦傷、劃傷的能力並沒有明顯提高。

⑥ 強化玻璃和鋼化玻璃的區別

玻璃分類

玻璃是以石英砂、純鹼、長石和石灰石等為主要原料,經熔融、成型、冷卻固化而成的非結晶無機材料。它具有一般材料難於具備的透明性,具有優良的機械力學性能和熱工性質。而且,隨著現代建築發展的需要,不斷向多功能方向發展。玻璃的深加工製品能具有控制光線、調節溫度、防止燥音和提高建築藝術裝飾等功能。玻璃已不再只是採光材料,而且是現代建築的一種結構材料和裝飾材料。

一、平板玻璃

平板玻璃是指未經其他加工的平板狀玻璃製品,也稱白片玻璃或凈片玻璃。按生產方法不同,可分為普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建築玻璃中生產量最大、使用最多的一種,主要用於門窗,起採光(可見光透射比85%90%)、圍護、保溫、隔聲等作用,也是進一步加工成其他技術玻璃的原片。

平板玻璃按其用途可分為窗玻璃和裝飾玻璃。根據國家標准《普通平板玻璃》(GB4871—1995)和《浮法玻璃》(GB11614—89)的規定,玻璃按其厚度可分為以下幾種規格:

引拉法生產的普通平板玻璃:2mm、3mm、4mm、5mm四類。

浮法玻璃:3mm、4mm、5mm、6mm、8mm10mm、12mm七類。

引拉法生產的玻璃其長寬比不得大於2.5,其中2、3mm厚玻璃尺寸不得小於400mm×300mm,4、5、6mm厚玻璃不得小於600mm×400mm。浮法玻璃尺寸一般不小於1000mm×1200mm,5、6mm最大可達3000mm×4000mm。

按照國家標准,平宀AЦ�萜渫夤壑柿拷�蟹值榷�叮�脹ㄆ槳宀AХ治�諾繞貳⒁壞繞泛投�繞啡�齙燃丁8》úAХ治�諾繞貳⒁患鍍泛禿細衿啡�齙燃丁M�憊娑ǎ�AУ耐淝�炔壞貿�?.3%。

普通平板玻璃以標准箱、實際箱和重量箱計量,厚度2mm的平板玻璃,每10m為1標准箱;對於其他厚度規格的平板玻璃,均需進行標准箱換算。實際箱是用於運輸計件婁的單位。玻璃的厚度不同每實際箱的包裝量也不一樣。實際箱按同厚度累計平方數乘以厚度系數即可得出標准箱數。重量箱是指2mm厚度的平板玻璃每一標准箱的重量,其他厚芳的玻璃可按一定的系數進行換數。

平板玻的用途有兩個方面:3~5mm的平板玻璃一般是直接用於門窗的採光,8~12mm的平板玻璃可用於隔斷。另外的一個重要用途是作為鋼化、夾層、鍍膜、中空等玻璃的原片。

二、安全玻璃

安全玻璃是指與普通玻璃相比,具有力學強度高、抗沖擊能力強的玻璃。其主要品種有鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃和鈦化玻璃。安全玻璃被擊碎時,其碎片不會傷人,並兼具有防盜、防火的功能。根據生產時所用的玻璃原片不,安全玻璃具有一定的裝飾效果。

(一)鋼化玻璃

鋼化玻璃又稱強化玻璃。它是用物理的或化學的方法,在玻璃表面上形成一個壓應力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會造成破壞。當玻璃受到外力作用時,這個壓力層可將部分拉應力抵銷,避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內部處於較大的拉應力狀態,但玻璃的內部無缺陷存在,不會造在成破壞,從而達到提高玻璃強度的目的。

鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學鋼化法。

物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它時將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時,通過自身的形變消除內部應力,然後將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可製得鋼化玻璃。這種玻璃處於內部受拉,外部受壓的應力狀態,一旦局部發生破損,便會發生應力釋放,玻璃被破碎成無數小塊,這些小的碎片沒有尖銳稜角,不易傷人。

化學鋼化玻璃是通過改變玻璃的表面的化學組成來提高玻璃的強度,一般是應用離子交換法進行鋼化。其方法是將含有鹼金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態的鋰(Li+)鹽中,使玻璃表層的Na+或K+離子與Li+離子發生交換,表面形成Li+離子交換層,由於Li+的膨脹系數小於Na+、K+離子,從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內層收縮較大,當冷卻到常溫後,玻璃便同樣處於內層受拉,外層受壓的狀態,其效果類似於物理鋼化玻璃。

鋼化玻璃強度高,其抗壓強度可達125MPa以上,比普通玻璃大4~5倍;抗沖擊強度也很高,用鋼球法測定時,0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可保持完好。

鋼化玻璃的彈性比普通玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力後可發生達100mm的彎曲撓度,當外力撤除後,仍能恢復原狀,而普通玻璃彎曲變形只能有幾毫米。

熱穩定性好,在受急冷急熱時,不易發生炸裂是鋼化玻璃的又一特點。這是因為鋼化玻璃的壓應力可抵銷一部分因急冷急熱產生的拉應力之故。鋼化玻璃耐熱沖擊,最大安全工作溫度為288℃,能承受204℃的溫差變化。

由於鋼化玻璃具有較好的機械性能和熱穩定性,所以在建築工程、交通工具及其他領域內得到廣泛的應用。平鋼化玻璃常用作建築物的門窗、隔牆、幕牆及櫥窗、傢具等,曲面玻璃常用於汽車、火車及飛機等方面。

使用時應注意的是鋼化玻璃不能切割、磨削,邊角不能碰擊擠壓,需按現成的尺寸規格選用或提出具體設計圖紙進加工定製。用於大面積的玻璃幕牆的玻璃在鋼化上要予以控制,選擇半鋼化玻璃,即其應力不能過大,以避免受風荷載引起震動而自爆。

根據所用的玻璃原片不同,可製成普通鋼化玻璃、吸熱鋼化玻璃、彩然鋼化玻璃、鋼化中空玻璃等。

(二)、夾絲玻璃

夾絲玻璃也稱防碎玻璃或鋼絲玻璃。它是由壓延法生產的,即在玻璃熔融狀態下將經預熱處理的鋼絲或鋼絲網壓入玻璃中間,經退火、切割而成。夾絲玻璃表面可以是壓花的或磨光的,顏色可以製成無色透明或彩色的。

夾絲玻璃的特點是安全性和防火性好。夾絲玻璃由於鋼絲網的骨架作用,不僅提高了玻璃的強度,而且當受到沖擊或溫度驟變而破壞時,碎片也不會飛散,避免了碎片對人的傷害。在出現火情時,當火焰延,夾絲玻璃受熱炸裂,由於金屬絲網的作用,玻璃仍能保持固定,隔絕火焰,故又稱為防火玻璃。

根據國家行業標准JC433-91規定,夾絲玻璃厚度分為:6、7、10mm,規格尺寸一般不小於600mm×400mm,不大於2000mm×1200mm。

目前我國生產的夾絲玻璃分為夾絲壓花玻璃和夾絲磨光玻璃兩類。夾絲玻璃可用於建築的防門窗、天窗、採光屋頂、陽台等部位。

(三)夾層玻璃

夾層玻璃是在兩片或多片玻璃原片之間,用PVB(聚乙烯醇丁醛)樹脂膠片,經過加熱、加壓粘合而成的平面或曲面的復合玻璃製品。用於夾層玻璃的原片可以是普通平板玻璃、浮法玻璃、鋼化玻璃、彩色玻璃、吸熱玻璃或熱反射玻璃等。

夾層玻璃的層數有2、3、5、7層,最多可達9層,對兩層的夾層玻璃,原片的厚度常用的有(mm):2+3、3+3、3+5等。夾層玻璃的結構,如圖8-1所示。

夾層玻璃的透明性好,抗沖擊性能要比一般平板玻璃高好幾倍,用多層普通玻璃或鋼化玻璃復合起來,可製成防彈玻璃。由於PVB膠片的粘合作用,玻璃即使破碎時,碎片也不會飛揚傷人。通過採用不同的原片玻璃,夾層玻璃還可具有耐久、耐熱、耐濕等性能。

夾層玻璃有著較高的安全性,一般用於在建築上用作高層建築門窗、天窗和商店、銀行、珠寶的櫥窗、隔斷等。

(四)鈦化玻璃

鈦化玻璃也稱永不碎鐵甲箔膜玻璃。是將鈦金箔膜緊貼在任意一種玻璃基材之上,使之結合成一體的新型玻璃。鈦化玻璃具有高抗碎能力,高防熱及防紫外線等功能。不同的基材玻璃與不同的鈦金箔膜,可組合成不同色澤、不同性能、不同規格的鈦化玻璃。鈦化玻璃常見的顏色有:無色透明、茶色、茶色反光、銅色反光等。

三、節能型玻璃

傳統的玻璃應用在建築物上主要是採光,隨著建築物門窗尺寸的加大,人們對門窗的保溫隔熱要求也相應的提高了,節能裝飾型玻璃就是能夠滿足這種要求,集節能性和裝飾性於一體的玻璃。節能裝飾型玻璃通常具有令人賞心悅目的外觀色彩,而且還具有特殊的對光和熱的吸收、透射和反射能力,用建築物的外牆窗玻璃幕牆,可以起到顯著的節能效果,現已被廣泛地應用於各種高級建築物之上。建築上常用的節能裝飾玻璃有吸熱玻璃、熱反射玻璃和中空玻璃等。

(一)吸熱玻璃

吸熱玻璃是能吸收大量紅外線輻射能、並保持較高可見光透過率的平板玻璃。生產吸熱玻璃的方法有兩種:一是在普通鈉鈣硅酸鹽玻璃的原料中加入一定量的有吸熱性能的著色劑;另一種是在平板玻璃表面噴鍍一層或多層金屬或金屬氧化物薄膜而製成。

吸熱玻璃有灰色、茶色、藍色、綠色、古銅色、青銅色、粉紅色和金黃色等。我國目前主要生產前三種顏色的吸熱玻璃。厚度有2、3、5、6mm四種。吸熱玻還可以進一步加工製成磨光、鋼化、夾層或中空玻璃。

吸熱玻璃與普通平板玻璃相比具有如下特點:

⒈吸收太陽輻射熱。如6mm厚的透明浮法玻璃,在太陽光照下總透過熱為84%,而同樣條件下吸熱玻璃的總透過熱量為60%。吸熱玻璃的顏色和厚度不同,對太陽輻射熱的吸收程度也不同。

⒉吸收太陽可見光,減弱太陽光的強度,起到反眩作用。

⒊具有一定的透明度,並能吸收一定的紫外線。

由於述特點,吸熱玻璃已廣泛用於建築物的門窗、外牆以及用作車、船擋風玻璃等,起到隔熱、防眩、採光及裝飾等作用。

(二)熱反射玻璃

熱反射玻璃是有較高的熱反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃,它是採用熱解法、真空蒸鍍法、陰極濺射法等,在玻璃表面塗以金、銀、銅、鋁、鉻、鎳和鐵等金屬或金屬氧化物薄膜,或採用電浮法等離子交換方法,以金屬離子置換玻璃表層原有離子而形成熱反射膜。熱反射玻璃也稱鏡面玻璃,有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青銅色和淺藍等各色。

熱反射玻璃的熱反射率高,如6mm厚浮法玻璃的總反射熱僅16%,同樣條件下,吸熱玻璃的總反射熱為40%,而熱反射玻璃則可高達61%,因而常用它製成中空玻璃或夾層玻璃,以增加其絕熱性能。鍍金屬膜的熱反射玻璃還有單向透像的作用,即白天能在室內看到室外景物,而室外看不到室內的景像。

⑦ 鋼化玻璃和強化玻璃的區別

鋼化玻璃又稱強化玻璃。它是用物理的或化學的方法,在玻璃表面上形成一個壓應力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會造成破壞。當玻璃受到外力作用時,這個壓力層可將部分拉應力抵銷,避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內部處於較大的拉應力狀態,但玻璃的內部無缺陷存在,不會造在成破壞,從而達到提高玻璃強度的目的。
鋼化玻璃是平板玻璃的二次加工產品,鋼化玻璃的加工可分為物理鋼化法和化學鋼化法。
物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它時將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度(600℃)時,通過自身的形變消除內部應力,然後將玻璃移出加熱爐,再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面,使其迅速且均勻地冷卻至室溫,即可製得鋼化玻璃。這種玻璃處於內部受拉,外部受壓的應力狀態,一旦局部發生破損,便會發生應力釋放,玻璃被破碎成無數小塊,這些小的碎片沒有尖銳稜角,不易傷人。
化學鋼化玻璃是通過改變玻璃的表面的化學組成來提高玻璃的強度,一般是應用離子交換法進行鋼化。其方法是將含有鹼金屬離子的硅酸鹽玻璃,浸入到熔融狀態的鋰(li+)鹽中,使玻璃表層的na+或k+離子與li+離子發生交換,表面形成li+離子交換層,由於li+的膨脹系數小於na+、k+離子,從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內層收縮較大,當冷卻到常溫後,玻璃便同樣處於內層受拉,外層受壓的狀態,其效果類似於物理鋼化玻璃。
鋼化玻璃強度高,其抗壓強度可達125mpa以上,比普通玻璃大4~5倍;抗沖擊強度也很高,用鋼球法測定時,0.8kg的鋼球從1.2m高度落下,玻璃可保持完好。
鋼化玻璃的彈性比普通玻璃大得多,一塊1200mm×350mm×6mm的鋼化玻璃,受力後可發生達100mm的彎曲撓度,當外力撤除後,仍能恢復原狀,而普通玻璃彎曲變形只能有幾毫米。
熱穩定性好,在受急冷急熱時,不易發生炸裂是鋼化玻璃的又一特點。這是因為鋼化玻璃的壓應力可抵銷一部分因急冷急熱產生的拉應力之故。鋼化玻璃耐熱沖擊,最大安全工作溫度為288℃,能承受204℃的溫差變化。
由於鋼化玻璃具有較好的機械性能和熱穩定性,所以在建築工程、交通工具及其他領域內得到廣泛的應用。平鋼化玻璃常用作建築物的門窗、隔牆、幕牆及櫥窗、傢具等,曲面玻璃常用於汽車、火車及飛機等方面。
使用時應注意的是鋼化玻璃不能切割、磨削,邊角不能碰擊擠壓,需按現成的尺寸規格選用或提出具體設計圖紙進加工定製。用於大面積的玻璃幕牆的玻璃在鋼化上要予以控制,選擇半鋼化玻璃,即其應力不能過大,以避免受風荷載引起震動而自爆。
根據所用的玻璃原片不同,可製成普通鋼化玻璃、吸熱鋼化玻璃、彩然鋼化玻璃、鋼化中空玻璃等。

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