玻璃深加工工艺培训讲义7117课件

玻璃深加工工艺培训讲义1Ⅰ玻璃的定义与通性玻璃的定义广义：玻璃（GLASS）是呈现玻璃转变现象的非晶态固体。狭义：玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物，即通常所说的无机玻璃，最常见的为钠钙硅玻璃。2玻璃的基本特性玻璃的密度玻璃单位体积的质量称为玻璃密度。它主要取决于构成玻璃的原子的质量，也与原子堆积的紧密程度及其配位数有关，是表示玻璃结构的一个标志。玻璃密度与成分的关系十分密切。平板玻璃和瓶玻璃的密度为2.50~2.52kg/m3，硼硅酸盐玻璃密度为2.2~2.3kg/m3。玻璃的电学性质玻璃的电学性质主要是电导、介电性和半导性。普通硅酸盐玻璃属绝缘体，具有离子导电性。3硬度硬度是表示物体抵抗其他物体侵入的能力。可以用莫氏硬度、显微硬度、研磨硬度和刻划硬度表示。玻璃硬度为压入硬度，金刚石正方锥压入试样，量得压痕的对角线，代入：H=1.854P/L2得到玻璃硬度H，约5~7之间（根据玻璃组成不同而不同）玻璃的硬度决定于化学成分，石英玻璃和含有10%~12%的硼酸盐玻璃硬度最大，含铅或碱性氧化物的玻璃硬度较小。各种氧化物组分对提高玻璃硬度的作用大致是：SiO2>B2O3>（MgO、ZnO、BaO）>Ai2O3>Fe2O3>K2O>NaO>PbO5（1）光吸收光入射到玻璃上时，玻璃中的各组分以不同方式吸收紫外光、可见光、近红外光和红外光能量，转移至高能态，前三种吸收使玻璃组分电子能级发生变化，红外光的吸收伴随着离子振动能级的变化。（2）折射率玻璃折射率可以理解为电磁波在玻璃中传播速度的降低。这是由于光通过玻璃时，光波引起玻璃内部质点的极化变形，光波损失部分能量，使光速降低。玻璃的热历史不同，则折射率不同。淬火样品和退火样品在620℃保温时，折射率趋向平衡的典型变化曲线。玻璃的化学稳定性玻璃抵抗表面变质或破坏的能力称为玻璃的化学稳定性。玻璃几乎不会与除HF外的其他化学物质起反应。

玻璃的光学性质6水对硅酸盐玻璃的侵蚀始于玻璃中的碱离子与水溶液中的氢离子的交换，其反应为：Si—O—Na+H+===Si—OH+Na+硅酸盐玻璃表面形成SiO2保护膜，以后侵蚀速度变得特别慢。硅酸盐玻璃一般不耐碱，其侵蚀是通过OH-离子破坏硅氧骨架，使Si—O—Si键断裂，增加了非桥氧的数目，被破坏的SiO2骨架溶解到溶液中，发生下列反应：Si—O—Si+OH-→Si—OH+—O—Si

7玻璃的原料

玻璃的原料主要是硅砂与其他化学物质的结合，加热熔融而成。

一般玻璃是硅酸？成分含有硅、钠、钙、硼、铝等氧化物，经过高温熔化形成，呈现出晶莹剔透的质感。三种组成及内容特性效用

1.玻璃形成物组织：含硅砂、硼酸等。

2.玻璃助熔物组织：增加助熔，降低熔融温度，低化学耐久性。

3.玻璃稳定物组织：增加化学耐久性，与助熔物组织调配以控制玻璃的工作特性（粘度等）原料分析及功能

硅砂：火成岩经崩坏作用而瓷土化所生，内含石英粒，为玻璃主要原料。

玻璃屑（碎玻璃）：制作玻璃时，玻璃配料投入熔融窑炉，会产生大量气体。加入玻璃屑的功用，在于防止粉末飞散，降低玻璃熔融温度，约占30~70%批量。

硼酸（或硼砂）：降低玻璃熔融温度使玻璃具有低澎涨性、化学耐久性、耐热等优点。

石灰：降低玻璃之熔融温度并稍加化学耐久性。

纯碱：显著降低玻璃之熔融温度，但会增加玻璃的澎涨性，并降低化学耐久性。

其他：含镁、钾、锌、铝等腰三角形氧化物成分之原料。9

从前的原料中常含有不纯物，所制造的玻璃或多或少会带有颜色，所以有色玻璃比无钯玻璃的制造历史更为悠久。今日科技已更了解玻璃如何着色，并更致力于玻璃色彩的研究开发。

许多金属氧化物可以使玻璃着色。不同种类及性质的玻璃（如铅玻璃、硼硅酸玻璃等）对着色的效果也有所差异。

氧化铁：呈橄榄绿（黄绿-绿）

氧化锰：呈紫色（钠-石灰玻璃、且在强氧化状态下形成）

氧化钴：非常低的含量即会着色，钾含量多的玻璃-呈现纯蓝色，钠或硼含量多的玻璃-呈现有带红的蓝色

氧化铜：钠石灰玻璃成蓝绿色铅玻璃中呈蓝绿色

氧化亚铜：呈宝石红

硒：钾-石灰玻璃中呈鲜粉红色，钠-石灰玻璃中呈带有棕色之粉红，铅玻璃中呈带金之琥珀色。玻璃的色彩10建筑玻璃基本分类开介玻璃电子玻璃家私玻璃钢化玻璃夹层玻璃镀膜玻璃中空玻璃工艺玻璃11电子玻璃广泛应用于电子称、显示屏等电子仪器上的玻璃制品。外观质量要求较高。生产流程：切割磨边钢化全检包装13家私玻璃一种用于户、内外装饰、装潢领域的玻璃制品。其特点是外观精美，质量要求超高。生产流程：切割磨边钢化包装141517生产设备181921钢化玻璃钢化玻璃的分类 半钢化 平钢化 彩釉 全钢化普通钢化玻璃 压花 弯钢化化学钢化22物理钢化玻璃将玻璃加热到一定的温度，然后迅速冷却，使玻璃内形成均匀内应力，从而增加玻璃的强度与热稳定性的工艺，称为玻璃的淬火。俗称玻璃的钢化处理。23生产流程普通钢化玻璃切割磨边钢化包装彩釉钢化玻璃

切割磨边彩釉钢化包装25钢化玻璃的自爆问题

产生的原因钢化玻璃自爆是由玻璃中硫化镍(NiS)相变引起的体积膨胀所导致.自爆率一般为2%左右。引起自爆的硫化镍直径在0.04—0.65mm之间，平均粒径为0.2mm,硫化镍在玻璃中一般位于张应力区，大部分集中在板芯部位的高张应力区.钢化程度及钢化均匀度都是通过影响临界直径数值继而影响自爆率。解决自爆的对策控制钢化应力,均质处理(HST)等。其中对玻璃进行均质处理是最有效且根本的办法。

26澳大利亚研究人员对8幢建筑幕墙进行了长达12年的跟踪研究[1]。在共计17760块钢化玻璃，共发生306例自爆，自爆率为1.72%。

广义自爆一般定义为钢化玻璃在无直接外力作用下发生自动炸裂的现象。实际上，钢化加工过程中的自动爆裂与贮存、运输、使用过程中的自爆是二个完全不同的概念，二者不可混淆。前者一般由玻璃中的砂粒、气泡等夹杂物及人为造成的缺口、刮伤、爆边等工艺缺陷引起的。后者则主要由玻璃中硫化镍(NiS)相变引起的体积膨胀所导致[2]。只有后者才会引起严重的质量问题及社会关注，所以一般提到的自爆均指后一种情况。

27化学钢化玻璃化学钢化玻璃是利用钠硅玻璃（一般的浮法玻璃、压花玻璃等均属于钠钙玻璃）以离子交换的方法使其玻璃表面形成钾玻璃层，在冷却时由于表面的钾玻璃层收缩小，内层的钠玻璃收缩大，内外层之间产生很强的应力，从而制成的钢化玻璃。性能

耐热强度和一般物理钢化（即风冷钢化）想似，可提高耐热温度达150度以上，使用温度可达200度。耐冲击强度约为物理钢化玻璃的3倍。

因加工温度低，故不会产生扭曲变形，表面平整度和处理前完全一样，所以适合做夹层玻璃。

化学钢化玻璃破裂后，不会变成颗烂状，其破裂后的情形与普通玻璃一样。优点

强度超强。

表面不变形、不会有波纹，易于作夹层玻璃加工。

可加工的厚度（一般物理钢化最大极限2.8mm以上，化学钢化为0.5mm以上）。

不同尺寸、厚度、可同时进行化学钢化。

可克服物理钢化无法解决的问题（必要时钢化后仍可切割）。

29加工范围

不限形状和厚度均可同时钢化，其最大加工尺寸则依据所涉及的化学槽尺寸来确定，最小尺寸则无限制，突破传统物理钢化2.88MM的玻璃厚度极限。

各种颜色的钠钙玻璃均可用化学钢化方法加工。

高钾玻璃及高硼玻璃、化学钢化的效果不佳。规格

厚度：0.5-6mm

尺寸：1800*2400mm以下任何尺寸及形状。30应用领域可单片直接使用或加工成夹层玻璃，广泛用于复印机、潜水镜、微波炉、烤箱、仪表盖、钢化夹层玻璃等。

可加工成特殊用途夹层玻璃，用于军车、高级车辆、火车、电车、工程车、航空、舰船及各种防弹玻璃等。31生产设备323334夹层玻璃夹层玻璃就是在两片或者多片玻璃之间夹上一种叫做PVB塑料中间膜的材料经高温高压处理后制成的一种深加工玻璃。由于中间膜与玻璃之间的韧性粘接，使得夹层玻璃在受到外力的撞击下，整块玻璃会牢牢地粘附在PVB中间膜上。中间膜的韧性可以保持夹层玻璃的完整，在一段时间内不会被穿透。因此，它的防盗性能大大优于普通玻璃。35夹层玻璃的性能高安全性

夹层玻璃由于玻璃被PVB粘合很紧，而PVB富有弹性及缓冲冲击的能力，所以夹层玻璃被击碎时碎片仍会与PVB胶片粘在一起，不会因碎玻璃掉落造成人体伤害或财产损失。隔音、隔热

夹层玻璃在整个声波频率范围内在降低噪音非常出色。

抗紫外线夹层玻璃的隔紫外线率高达99.9%，因此能够保护家具和陈列品不退色。

36适用范围

由于夹层玻璃具有很高抗冲击强度和使用的安全性，因而适用于建筑物的门、窗、天花板、地板和隔墙；工业厂房的天窗；商店的橱窗；幼儿园、学校、体育馆、私人住宅、别墅、疯人院、银行、珠宝店、邮局等保存贵重物品或玻璃易碎的建筑的门窗等。

37生产流程开介夹层玻璃

切割磨边夹层包装 夹层切割磨边包装平(弯)钢化夹层玻璃切割 磨边(弯)钢化夹层包装38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多片PVB胶片科学地组合而成，为了增强玻璃的防弹防盗性能，玻璃的厚度和PVB的厚度均增加了。由于玻璃和PVB胶片粘合得非常牢固，几乎成为一个整体，且因玻璃具有较高的硬度而PVB胶片具有良好的韧性，当子弹接触到玻璃后，它们的冲击能量被削弱到很低的程度乃至为零，所以不能穿透。同样，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。各单片玻璃的厚度和成品玻璃的总厚度视使用场所而定。

防弹防盗玻璃可用作军事防御、银行柜台的护卫玻璃、珠宝玉器、金银手饰等贵重物品展示柜以及其他特定的工作、生活场所。3940五、镀膜玻璃

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。

41热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜，使产品呈丰富的色彩，对于可见光有适当的透射率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有较高吸收率，因此，也称为阳光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墙；低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系，产品对可见光有较高的透射率，对红外线有很高的反射率，具有良好的隔热性能，主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具，由于膜层强度较差，一般都制成中空玻璃使用；导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电薄膜，可用于玻璃的加热、除霜、除雾以及用作液晶显示屏等。42生产流程

切割磨边钢化镀膜包装43生产设备44中空玻璃

中空玻璃是将两片以上的平板玻璃用铝制空心边框框住，用胶结或焊接密封，中间形成自由空间，并充以干燥空气，具有隔热、隔音、防霜、防结露等优良性能，是现代不可缺少的门窗构件，也是新兴的透明墙体材料。45中空玻璃密封结构及生产工艺流程

中空玻璃密封结构及生产工艺流程

室温固化密封胶密封

双道密封

产品结构

462）工艺流程：

切割

磨边

钢化镀膜清洗——除膜 粘框——合片——平压——打胶——修胶裁框(弯管)——灌筛00 风干 包装47

采用弯管机制成的连续间隔铝框对提高中空玻璃的密封性也起到了非常积极的作用。相对四角插角型的铝间隔框，连续折成型的铝间隔框不仅彻底解决了四个拐角处可能存在的密封隐患，充分保证了干燥剂应有的使用寿命，而且大大地增加了铝间隔框本身的整体稳固性，这为铝间隔框进行丁基胶涂布，以及合片和平压等后道工序处理打下了十分良好的基础。遇到要求充惰性气体的中空玻璃，连续铝间隔框的作用则更为重要和明显。与一度在美国流行的热熔间隔胶条相比，铝间隔框的坚固性和垂直性都要好得多。

自动弯管的性能优势4849505152工艺玻璃通过表面喷砂、礞砂等手段，使玻璃表面形成一定花纹、图案，以满足相应装饰与遮光目的的玻璃制品。53工艺产品分类喷砂玻璃

使用保护膜在制品表面雕刻成一定的图案，通过高压气体将金刚砂喷射到玻璃表面，使制品表面在撞击下产生均匀的凹凸，在光线照射下产生漫反射而具备的装饰与遮光性能。礞砂玻璃

使用保护膜在制品表面雕刻成一定的图案，通过强酸性液体蚀刻而成粗糙表面，因对光线漫反射而产生装饰与遮光性能。喷漆玻璃

根据需要，在制品表面喷涂相应颜