第八章 玻璃及加工工艺

1、 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 目目 录录第八章 玻璃及加工工艺 导言第一节 玻璃的特性 第二节 玻璃的分类 第三节 常用玻璃第四节 玻璃在产品设计中的运用思考题习题中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 设计材料工艺学

2、 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 玻璃是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续的网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类分金属材料。玻璃的基本性能： 1）强度 2）硬度 3) 光学性能 4）电学性能 5）热性能 6）化学性能第一节 玻璃的特性 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Infor

3、mation&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 一、按照用途分类第二节 玻璃的分类 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyu

4、an University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 瓶缸玻璃 日用玻璃 器皿玻璃 装饰玻璃 光学玻璃 仪器玻璃 技术玻璃 医药用、电器用玻璃按用途分 特种玻璃 窗用平板玻璃 建筑玻璃 镜用平板玻璃 装饰用平板玻璃 安全玻璃 玻璃纤维 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、按照化学成分分类第二节 玻璃的分类 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zho

5、ngyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 酸性玻璃：石英玻璃、铝硅酸盐玻璃等 氧化物玻璃 碱性玻璃：钠钙玻璃 按化学成分 硫系玻璃 非氧化物玻璃 卤化物玻璃 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 一、通平板玻璃 普通平板玻璃按其生产方法不同，主要分为三种：上引法平板玻璃、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。 浮法玻璃生产的成型过程是

6、在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的 。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下 ，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动 ，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品 。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zh

7、ongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 浮法玻璃 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 1.钢化玻璃 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。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Inform

8、ation&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 2.磨砂玻璃（喷砂玻璃） 磨砂玻璃又叫毛玻璃、暗玻璃。是用普通平板玻璃经机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶蚀等方法将表面处理成均匀表面制成。由于表面粗糙，使光线产生漫反射，透光而不透视，它可以使室内光

9、线柔和而不刺目。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 3.花纹玻璃 是表面带有图案纹

10、理的平板玻璃，根据表面图案的加工工艺，可以分为压花玻璃和喷花玻璃两大类。 压花玻璃是在平板玻璃硬化前，让玻璃经过刻有图案的滚筒，将玻璃单面或双面压出凹凸不平的各种花纹，其最大的特点是透光但不透明，富于表面肌理和艺术装饰性。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology

11、 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 3.花纹玻璃 喷花玻璃是在平板玻璃表面覆贴装饰图案，外面添加保护层，然后经过喷砂工艺制成，未受保护的区域形成毛面的喷花图案效果，主要用于门窗采光和装饰。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of In

12、formation&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 4.夹丝玻璃 夹丝玻璃别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时，再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。它的特性是防火性优越，可遮挡火焰，高温燃烧时不炸裂，破碎时不会造成碎片伤人。另外还有防盗性能，玻璃割破还有铁丝网阻挡。主要用于屋顶天窗、阳台窗。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与

13、成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 5.中空玻璃 采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔，间隔中间是干燥的空气，周边再用密封材料密封而成，

14、具有良好的隔热、隔音、防霜、防结露的作用，并可降低建筑物自重的新型建筑材料，主要应用于建筑外墙、门窗、火车、轮船、电器产品等。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology

15、of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 6.夹层玻璃 夹层玻璃是安全玻璃的一种。是在两片玻璃之间加上有机胶合层（如聚乙烯等塑料）粘合而成的。这种玻璃破碎时，碎片也会被粘在薄膜上，破碎的玻璃表面仍保持整洁光滑。这就有效防止了碎片扎伤和穿透坠落事件的发生，确保了人身安全。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&

16、Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、加工玻璃 7.防弹玻璃 防弹防盗玻璃由多片不同厚度的透明浮法玻璃和优质工程塑料科学地组合而成，总厚度一般在20mm以上 ，要求较高的防弹玻璃总厚度可以达到50mm以上，金属的撞击也只能将玻璃击碎而不能穿透，因此起到防弹防盗的效果。射在防弹玻璃上的子弹会将外层的玻璃击穿，但（聚碳酸酯玻璃）塑料材料层能够吸收子弹的能量，从而阻止它穿透玻璃内层。第三节

17、 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 三、新型玻璃 1.低辐射玻璃 低辐射玻璃也称Low-E玻璃，通过表

18、面的镀膜来降低能量吸收或控制室内外能量交换，让室外太阳能、可见光透过，又像红外线反射镜一样，将物体二次辐射热反射回去的新一代镀膜玻璃。在任何气候环境下使用，均能达到控制阳光、节约能源、热量控制调节及改善环境。在建筑应用中，Low-E玻璃的使用可以达到“冬暖夏凉”的效果，具有优异的隔热、保温性能效果。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Busi

19、ness,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 三、新型玻璃 2.聪敏彩色玻璃 聪敏玻璃在空气中出现某些化学物质时会改变颜色，因为它的特点，这使它在环境监视、医学诊断以及家居装饰等方面能发挥重要的作用。 3.镭射玻璃 在玻璃或透明有机涤纶薄膜上涂敷一层感光层，利用激光在上刻划出任意的几何光栅或全息光栅，镀上铝（或银、铝）再涂上保护漆，这就制成了镭射玻璃。它在光线照射下，能形成衍射的彩色光谱，而且随着光线的

20、入射角或人眼观察角的改变而呈观出变幻多端的迷人图案。它使用寿命可达50年，而且正向家庭装潢发展。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第

21、八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 三、新型玻璃 4.智能玻璃 利用电致变色原理制成。智能玻璃的特点是可以随着太阳光的照射调整窗户的明暗。可使装上变色玻璃的建筑物减少供暖和致冷需用能量的25、照明的60、峰期电力需要量的30。 5.真空玻璃 这种玻璃是双层的，由于在双层玻璃中被抽成为真空，所以具有热阻极高的特点。 6.呼吸玻璃 同生物一样具有呼吸作用，它用以排除人们在房间内的不舒适感。第三节 常用玻璃材料 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan Univers

22、ity of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 成型工艺分三个阶段：配料、熔化、成型一、玻璃原料：主要是各种氧化物：SiO2、BaO、B2O3、AL2O3等。 （1）主要原料：各种化合物和矿物 （2）辅助原料： ：是高温气化或分解放出气体、促进玻璃溶液中气泡的排除。 ：多为金属氧化物，能溶于玻璃溶液中使玻璃着色，如氧化

23、铁使玻璃呈黄色或绿色；氧化钴使玻璃呈蓝色；氧化锰使玻璃呈紫色。 ：除去玻璃原料中有害杂质，脱色剂在玻璃中呈现与原有颜色的补色，使玻璃成为无色玻璃。提高了无色玻璃的透明度。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 脱色剂着色剂澄清剂

24、 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 成型工艺分三个阶段：配料、熔化、成型二、玻璃熔制 指将配合料经过高温加热，形成均匀无气泡并符合成型要求的玻璃液的过程。 此工艺很复杂，此过程伴随着一系列的物理和化学反应过程，熔制通常在坩埚窑或池窑中进行，熔制温度为1300-1600。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of Tec

25、hnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 一、压制成型 利用压力将置于模具内的玻璃熔料挤压成型，适用于形状容易脱模的制品，如玻璃盘碟、玻璃砖等。 第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhon

26、gyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 一、压制成型 利用压力将置于模具内的玻璃熔料挤压成型，适用于形状容易脱模的制品，如玻璃盘碟、玻璃砖等。 第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of In

27、formation&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、吹制成型 先将玻璃黏料压制成雏形型块，再将压缩空气处于热同台的玻璃型块中，使之吹胀成中空的制品。吹制成型分为机械吹制成型和人工吹制成型。主要用于玻璃瓶罐、容器等中空制品的成型。第四节 玻璃的加工工

28、艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 吹制成型 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 二、吹制成型 人工吹制时使用长约1.5m中空铁吹管，一端蘸取玻璃液（

29、挑料），一端为吹嘴。挑料后在滚料板（碗）上滚匀、吹气，形成玻璃料泡，在模中吹成制品；也可无模自由吹制，最后从吹管上敲落。大型制品成型时，需反复挑料滚匀，以集取足够料量。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 吹制成型 设计材料工

30、艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 三、拉制成型 利用机械拉力将熔融的玻璃原料通过成型辊之间形成的具有特定截面形状的空隙，经冷却固化和切割获得玻璃制品的工艺。拉制成型分为水平拉制和垂直拉制，主要用于加工平板玻璃、玻璃管、玻璃纤维等。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Informa

31、tion&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 四、压延成型 压延成型是使熔融的玻璃原料在压辊形成的压力下通过压辊和平面或压辊之间的间隙，经冷却固化的玻璃成型方法。主要用于成型厚玻璃板材，并可以通过在压辊表面预加工图案，或在压延过程中夹入金属丝网生产刻花玻璃、夹丝玻璃等。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 C

32、ollege of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 五、玻璃的热处理 玻璃在生产过程中由于温度的变化剧烈和不均匀，玻璃制品内部会产生热应力，降低了制品的强度和热稳定性，在存放及机械加工过程中会自行破裂，因此玻璃成型后需要进行热处

33、理，包括淬火和退火两种工艺。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongyuan University of Technology 玻璃及加工工艺玻璃及加工工艺 设计材料工艺学 Material and Technology of Designv 第八章第八章 金属材料与工艺金属材料与工艺 六、玻璃的二次加工 1.玻璃的冷加工 用机械的方法进行加工，有切割和钻孔等。 2.玻璃的热加工 火焰切割、火抛光、烧口等。 3.玻璃制品的表面处理 对成型后的玻璃制品进行再加工，以获得所需的表面效果，包括消除表面缺陷的研磨、抛光、磨边等，形成特殊效果的喷砂、车刻、蚀刻、涂层等。第四节 玻璃的加工工艺 金属材料与成型工艺金属材料与成型工艺 中原工学院信息商务学院学院中原工学院信息商务学院学院 College of Information&Business,Zhongyuan University of TechnologyCollege of Information&Business,Zhongy