第六节玻璃的成型

第六节玻璃的成型第1页，课件共22页，创作于2023年2月一、浮法成型成型过程1150℃左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流道、流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到600℃左右，辊道的拉引把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。1-玻璃液2-流槽3-闸板4-碹顶5-玻璃带6-锡液7-槽底8-保护气体管道9-过渡辊台第2页，课件共22页，创作于2023年2月1、浮法成型的特点成型时不需克服玻璃自身的重力可以充分发挥玻璃表面张力的作用玻璃带横向温度均匀可以比较容易地生产特薄和特厚的玻璃成型过程中温度降落慢、拉引速度快避免了玻璃结晶缺陷、作业周期长板宽加大比较容易可以在线生产镀膜玻璃容易实现切装机械化自动化可以比较容易地生产特大片玻璃第3页，课件共22页，创作于2023年2月式中，h1、h、dg、dτ、分别为浮起高度、玻璃自然厚度、玻璃密度、锡液密度。

2、浮法玻璃的成型机理（1）玻璃液在锡液面上的浮起高度（2）浮法玻璃自然厚度概念:浮在锡液面上的玻璃液不受到任何外力作用时所显示的厚度。影响因素:玻璃液的表面张力σg、锡液的表面张力σt、玻璃液与锡液界面上的表面张力σg、σt以及玻璃液与锡液的密度dg、dτ。第4页，课件共22页，创作于2023年2月（3）抛光原理抛光的概念一般的抛光是指对物件进行机械加工，使它的表面变得十分光滑。浮法玻璃的抛光过程主要是依赖于玻璃液表面张力的作用——一种内力的作用实现的。玻璃的表面张力不同成分的玻璃液，其表面张力不同，一般变化在（2.20—3.80）×10-1N/m范围内。对于钠钙硅玻璃，表面张力与组成的关系为：——各种氧化物的表面张力系数ai——氧化物的含量第5页，课件共22页，创作于2023年2月锡液的表面张力＞玻璃液的表面张力锡液的表面张力锡槽中的锡液是一种复杂的溶液，其杂质对表面张力的影响很小，可以用纯锡液的表面张力来代替。玻璃与锡液界面上的表面张力高温下，玻璃液和锡液是两种不相容的液体，在它们的界面上存在表面张力。两相界面上表面张力与两相的密度差有关。气相密度＜液相密度，液-气界面的表面张力＞液-液界面的表面张力第6页，课件共22页，创作于2023年2月在重力和表面张力平衡时，玻璃液在锡液面上形成约7mm厚的玻璃带。在拉引略小于平衡厚度的玻璃时，如6-6.5mm，只要适当增大拉引速度，对玻璃带产生一定的拉力就可以了。（4）拉薄原理难点拉引更薄的玻璃在拉薄过程中，拉力使玻璃变薄，而表面张力有使玻璃增厚的趋势，使带宽有收缩的趋势。第7页，课件共22页，创作于2023年2月适宜粘度：106Pa·

s

，常用范围是105.25-106.75Pa·

s拉薄的方法：解决办法拉薄的适宜粘度拉薄的方法☆徐冷法☆重新加热法☆拉薄的措施高速拉引施加横向拉力第8页，课件共22页，创作于2023年2月（5）拉边器的配置A、原理：通过调节拉边器安装位置、角度、运转速度、压入深度等方法调节玻璃带的厚度。B、数量：与厚度有关。使用中的拉边器玻璃厚度(mm)54321.6拉边器配用台数(台)12-33-44-57第9页，课件共22页，创作于2023年2月厚玻璃是指大于平衡厚度的玻璃（6）厚玻璃生产原理当玻璃液厚度大于平衡厚度时，重力和侧向力的合力大于表面张力的合力，合力方向使玻璃展薄，合力Fc称为展薄力。玻璃愈厚，展薄力愈大。要获得厚玻璃，必须有一个阻挡力F0来平衡展薄力Fc，即第10页，课件共22页，创作于2023年2月3、锡的物理性质向锡槽中所加的锡为锡锭，易氧化成氧化亚锡、氧化锡，储存温度不当会发生晶体转变而粉化。性质单位数值性质单位数值密度熔点沸点导热率(200℃)g/cm3℃℃W/(m·K)7.298231.96227065.73熔化潜热蒸发潜热固-液相体积变化表面张力（232℃）J/gJ/g%N/m60.330182.7531×10-3波长μm12471012反光能力%546172818485锡锭第11页，课件共22页，创作于2023年2月4．保护气体作用：防止锡的氧化以保持玻璃的抛光度，减少产生虹彩、沾锡、光畸变等缺陷，减少锡的损失等。组成：一般，保护气体由N2+H2组成。部位中部首部尾部H2(％)4～66～78～9N2(％)96～9494～9392～915．超薄玻璃的生产（1）概念：3mm以下的平板玻璃称为薄玻璃，而厚度在1.5mm以下的称为超薄玻璃。第12页，课件共22页，创作于2023年2月（2）主要生产难点A、玻璃板厚薄差小，对玻璃原片的厚薄差要求小于0.05mm；B、有波纹度的特别要求，一般要求是0.15Um/20mm；C、玻璃质量要求极高，几乎要求无气泡、杂物、铅锡等；D、包装要求质量高，不能有任何细小划伤，贮存周期要求长，对包装纸等都有特殊要求。（3）生产方法A、电极法B、挡墙拉边机法电极法挡墙拉边机法法第13页，课件共22页，创作于2023年2月6、厚玻璃的生产方法（1）拉边机法（简称RADS法，也叫倒八字拉边机积厚法）（2）挡墙拉边机法（简称DT法）

第14页，课件共22页，创作于2023年2月7、浮法成型的几种缺陷（1）“彩虹”：SnO+1/2O2=SnO2（2）沾锡

Sn2+对金属锡的粘附力，通常沾锡呈细粒的点状，严重时则呈片状。（3）“斑点”（或光畸变点）玻璃表面的微笑凹陷，其形状呈平滑的圆形。这种斑点缺陷损害了玻璃的光学质量，使观察到的物象发生畸变。产生的原因：SnO和SnS蒸汽的聚集冷凝。（4）“小波纹”玻璃表面的微细不平整缺陷。产生的原因：①高温区温度不均匀；②锡液中的氧被氧化为氧化锡，体积局部膨胀而产生应力，当玻璃温度低时，应力来不及消失，在玻璃的继续冷却过程中产生不均匀收缩，从而促进了小波纹的形成。第15页，课件共22页，创作于2023年2月8、锡槽的工艺分区（1）抛光区功能：使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。温度：不低于1000℃，η不大于103Pa·S。停留时间：不得少于1.7min。此区不能采用强制冷却。（2）预冷区功能：为了满足成型时的温度和粘度，需有个冷却过程。温度：1100℃→900℃左右，η大于104Pa·S

为了防止玻璃带的摆动，常在此区的两侧安置拉边机。一般此区的长度为5～6m。此区可以采用强制冷却。（3）拉薄（或增厚）区温度：大约为900～780℃，适宜的展薄粘度为

104.25～5.75Pa·S。此区的长度为锡槽宽度长度的3/5～2/3。（4）冷却区温度：降至600～650℃

目的：增大玻璃粘度，使之足以在保持原状的情况下拉出锡槽进入退火区。第16页，课件共22页，创作于2023年2月二、平拉成型（一）原理1、板根形成玻璃液被引砖分流，在引砖上的液面由两块“硬皮”合成板根。2、边子形成依靠拉边辊和边部冷却形成稳定边子。3、板面拉伸向上拉力需要克服转向辊摩擦力、玻璃液表面张力、粘滞力、重力等的作用。4、转向玻璃呈粘弹性状态时转向。第17页，课件共22页，创作于2023年2月(二)成型过程从成型室浅层玻璃液的自由液面引出原板，经过转向辊转向90°由垂直拉引变为水平拉引，经过退火后切割成原片。与引上法相比：成型速度快，生产周期长，产品质量高；与浮法相比：便于控制厚度，易生产1mm以下的薄玻璃。第18页，课件共22页，创作于2023年2月（三）几个部件作用1、C型砖分隔空间，阻挡浮渣。2、引砖分流、挡热，稳定板根。3、主水包稳定气流，冷却板根。4、唇砖（或L型砖）稳定气流，平衡板根内外冷却强度，便于打炉。5、转向辊使玻璃带转向第19页，课件共22页，创作于2023年2月主要成型设备：槽子砖、冷却机、引上机三、垂直成型有槽引上法玻璃液从唇形的槽口引出，经过冷却水包的硬化，在引上机机膛内退火后切割成原片。第20页，课件共22页，创作于2023年2月用一块沉在

玻璃液中引砖与上面的冷却水包一起形成板根。

无槽引上法生产控制难度较大，不易生产2mm以下的薄玻璃第21页，课件共22页，创作于2023年2月四、压延法

用来制造