第六章 建筑玻璃及其深加工,材料092 楊昶,6.1 玻璃馬賽克,璃馬賽克玻又叫作玻璃錦磚或玻璃紙皮磚。它是一種小規(guī)格的彩色飾面玻璃。一般規(guī)格為20毫米20毫米、30毫米30毫米、40毫米40毫米。厚度為4 -6毫米。屬于各種顏色的小塊玻璃質(zhì)鑲嵌材料。玻璃馬賽克由天然礦物質(zhì)和玻璃粉制成，是最安全的建材，也是杰出的環(huán)保材料。它耐酸堿，耐腐蝕，不褪色，是最適合裝飾衛(wèi)浴房間墻地面的建材。它算是最小巧的裝修材料，組合變化的可能性非常多：具象的圖案，同色系深淺跳躍或過渡，或為瓷磚等其它裝飾材料做紋樣點綴等等,玻璃馬賽克的生產(chǎn)方法有熔融法和燒結(jié)法兩類。目前普遍使 用的是熔融法,6.1.1 熔融法,1.工藝流程 原料，配料，池窖熔化，連續(xù)壓延，退火，折斷，挑選，拼裝，粘貼紙皮，成品，入庫 2.原料及配方 根據(jù)原料可以大致分為以下幾類 主要原料 包括硅砂，石灰石，白云石等。 著色原料 主要有重鉻酸鉀，氧化鈷，氧化銅，氧化錳等，有時為了得到系列色彩，常用組合著色劑。 乳濁原料 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著色劑就可熔制出適用與 生產(chǎn)的彩色玻璃馬賽克的玻璃液，下表給出了玻璃馬賽的 參考組成。,3.壓延系統(tǒng),6.1.1 燒結(jié)法 1.玻璃粉的制備 把碎玻璃按顏色分類，用水沖洗后，送入球磨機粉碎，研磨12小時出料， 其細(xì)度為60目以下，經(jīng)沉淀，干燥即成玻璃粉。 2.配料與成型 配方如下 玻璃粉 氧化鋅 磷酸鹽 高嶺土 著色劑 硅酸鈉水溶液 水 100 3 1.5 3 按需加入 8 2,3.制作工藝,6.2 建筑用微晶玻璃,微晶玻璃是指通過玻璃熱處理來控制晶體的生長發(fā)育而獲得的一種多晶材料。它既有玻璃的基本性能，也有陶瓷多晶體的特征。 將加有成核劑的特定組成的基礎(chǔ)玻璃，在一定溫度下熱處理后，就會變成具有微晶體和玻璃相均勻分布的復(fù)合材料。,微晶玻璃的分類,從外觀看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃； 按微晶化原理分為光敏微晶玻璃和熱敏微晶玻璃； 按照性能分為耐高溫、耐熱沖擊、高強度、耐磨、易機械加工、易化學(xué)蝕刻、耐腐蝕、低膨脹、零膨脹、低介電損失、強介電性、強磁性和生物相容等種類,建筑微晶玻璃的性能,微晶玻璃基本生產(chǎn)過程,微晶玻璃由于產(chǎn)品種類不同，其具體的工藝路線也各有特點。 各種微晶玻璃共同的生產(chǎn)工藝流程如下,微晶玻璃配方及生產(chǎn)工藝條件應(yīng)滿足下面的五個的要求： 、玻璃易熔制且不被污染； 、熔制及成型過程中不析晶： 、成型后的玻璃有良好的加工性能； 、微晶化處理時能迅速實現(xiàn)整體析晶： 、產(chǎn)品能滿足設(shè)計的理化性能要求。,熱處理溫度條件可以歸納為階梯型溫度處理和等溫型溫度處理兩種類型，如下圖所示：,6.3 鋼化玻璃,鋼化玻璃概述 屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強 度,通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力 時首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強玻璃自身抗風(fēng)壓性， 寒暑性，沖擊性等。,6.3.1 鋼化玻璃生產(chǎn)工藝的典型流程,6.3.2 玻璃鋼化設(shè)備,3.熱鋼化玻璃工藝制度的確定 （1） 爐壁溫度的確定 玻璃對不同波長的射線具有不同的吸收能力。其關(guān)系 如下表,（2）鋼化溫度的確定 應(yīng)用經(jīng)驗公式確定,（3）爐子溫度的確定 常用下式確定,（4）電爐溫度 選擇爐堂寬度應(yīng)考慮玻璃能否能均勻加熱。其與玻璃和輻射元件的距離，玻璃和爐堂磚之間的距離密切相關(guān)。此外，為使玻璃均勻受熱，爐子上下前后可采用分區(qū)調(diào)節(jié)。,6.3.2 玻璃的化學(xué)鋼化 按壓應(yīng)力產(chǎn)生的原理可以分為以下幾類。 1.低溫型處理工藝 這種工藝是以熔鹽中半徑大的離子置換玻璃中半徑小的 離子，使玻璃表面擠壓產(chǎn)生壓應(yīng)力層。,2.高溫型處理工藝 它是在轉(zhuǎn)變溫度以上，以熔鹽中半徑小的離子置換玻璃 中半徑大的離子，在玻璃表面形成熱膨脹系數(shù)比主體玻璃小 的薄層，當(dāng)冷卻時，因表面層與主體玻璃收縮不一致而在玻 璃表面形成壓應(yīng)力。,6.4 夾層玻璃 夾層玻璃是由兩片或兩片以上的玻璃用合成樹脂 膠片（主要是聚乙烯醇縮丁醛薄膜）粘結(jié)在一起而制 成的一種安全玻璃。夾層玻璃安全破裂，在重球撞擊 下可能碎裂，但整塊玻璃仍保持一體性，碎塊和鋒利 的小碎片仍與中間膜粘在一起。 這種玻璃破碎時，碎 片不會分散，多用在汽車等交通工具上。,6.4.1 一般夾層玻璃的生產(chǎn)工藝流程,6.4.2 抗貫穿性夾層玻璃（HPR） 該玻璃主要應(yīng)用于汽車風(fēng)擋，它是采用兩片3mm玻璃 和一片0.76mm的高抗貫穿能力的膠片（稱 HPR）膠 粘而成，采用這種玻璃，當(dāng)汽車受到?jīng)_擊時已無人員 生命危險。 SR夾層玻璃中間膜與玻璃之間的粘著力大，玻璃破碎 時不易錯位，所以中間膜易為銳利的玻璃邊所切斷。它的 耐沖擊性的抗貫穿高度為1m。 HPR夾層玻璃中間膜與玻璃之間的粘著力稍低，在受到 沖擊破環(huán)時，膜與碎片玻璃之間產(chǎn)生的位移量大于SR。 SR與HPR夾層玻璃除采用膜片不同外，其它生產(chǎn)工藝 均相同。,6.4.3 加天線的彎夾層玻璃 此種玻璃用于汽車前風(fēng)擋玻璃。它是在中間膜中焊入0.10 1.10mm的銅線，再把此中間膜夾在玻璃板中間經(jīng)熱壓而成。 天線的預(yù)埋方法是用一支帶電熱的筆，在筆桿上裝有一卷直 徑為0.100.15mm的銅質(zhì)天線，筆尖為一滾子，銅線加熱后， 被筆尖的滾子壓入PVB膠片中，而后按彎夾層玻璃生產(chǎn)方法 生產(chǎn)。 6.4.4 電熱線夾層玻璃 把夾層玻璃中的電熱線通電加熱后，使玻璃保持一定的溫 度，從而防止玻璃表面在冬季結(jié)露，結(jié)霧，結(jié)霜，結(jié)冰等現(xiàn) 象。這種夾層玻璃多用于車船前風(fēng)擋玻璃。電熱線常采用鎢 絲而不采用康銅絲，因為前者的絲徑更細(xì)而不影響視線。,6.4.5 導(dǎo)電膜夾層玻璃 這種玻璃是在表面上噴涂四氯化錫溶液形成一層 氯化錫導(dǎo)電膜而成為導(dǎo)電玻璃，而后按夾層玻璃的生 產(chǎn)方法制得導(dǎo)電膜夾層玻璃。由于這種玻璃不加電熱 線，故不影響任何視線。,6.5 不同玻璃的介紹,6.5.1 中空玻璃 中空玻璃是由兩片或多片玻璃組合，玻璃與玻璃之間保持一定間隔的干燥空氣層，周邊用密封材料密封而成。 中空玻璃具有隔熱、隔音和防結(jié)霜、結(jié)露的良好性能，其首要作用是降低玻璃體兩側(cè)的環(huán)境熱交換，因此它具有明顯的節(jié)能效果。,6.5.2 鍍膜玻璃 鍍膜玻璃也稱反射玻璃。鍍膜玻璃是在玻璃表 面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜， 以改變玻璃的光學(xué)性能，滿足某種特定要求。鍍膜 玻璃按產(chǎn)品的不同特性，可分為以下幾類：熱反射 玻璃、低輻射玻璃（Low-E）、導(dǎo)電膜玻璃等。 鍍膜玻璃的生產(chǎn)方法很多，主要有真空磁控濺射 法、真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法以及溶膠凝膠 法等。,6.6 幾類特種玻璃的簡介,6.1.1 光電子功能玻璃 1.通信光纖 光纖即為光導(dǎo)纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為 信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。 光 纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命與衛(wèi) 星通信、移動通信并列為20世紀(jì)90年代的技術(shù)。光纖 通信與以往的電氣通信相比，主要區(qū)別在于有很多優(yōu) 點：它傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸損耗低、中繼 距離長；絕緣、抗電磁干擾性能強；還具有抗腐蝕能 力強、抗輻射能力強、可繞性好、無電火花、泄露小、 保密性強等優(yōu)點，可在特殊環(huán)境或軍事上使用。,2.激光玻璃 激光玻璃是一種以玻璃為基質(zhì)的固體激光材料。它廣泛 應(yīng)用于各類型固體激光光器中，并成為高功率和高能量 激光器的主要激光材料。 激光玻璃與激光晶體相比起主要優(yōu)勢在于： (1) 易于 制備。(2) 基質(zhì)玻璃易于改變。 (3) 容易成型加工。 (4) 基于玻璃結(jié)構(gòu)的特點，即近程有序和遠(yuǎn)程無序，玻 璃中結(jié)構(gòu)缺陷對破璃性質(zhì)的影響小并且易于消除，所以 容易獲得各向同性、大體積上性質(zhì)均勻一致的工作物質(zhì)。,6.6.2 微晶玻璃 微晶玻璃的發(fā)現(xiàn)是玻璃材料發(fā)展史上的一個新的里程碑， 它大大地豐富了玻璃結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容，同時也開發(fā)了數(shù) 以千計的微晶玻璃新材料。 微晶玻璃作為先進結(jié)構(gòu)材料和高性能功能材料，在 國防、運輸、建筑、生產(chǎn)、科研及生活等領(lǐng)域內(nèi)得到了 廣泛應(yīng)用。 1.大致分類 從外觀看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按微晶 化原理分為光敏微晶玻璃和熱敏微晶玻璃； 按照性能分為耐高溫、耐熱沖擊、高強度、耐磨、 易機械加工、易化學(xué)蝕刻、耐腐蝕、低膨