玻璃的制造工艺因制品种类不同而有所不同,但基本上均需将各种原料混合后在高温下熔融,然后用不同的成型方法将玻璃液体冷凝成不同形状的固体。图7—1是玻璃制品制造工艺流程图。
制造方法大致如下:
图7—1玻璃制品制造工艺流程图
(1)计量与配料:将硅砂、苏打、芒硝、石灰石、白云石、长石、碎玻璃及其它辅助原料,按所生产的玻璃种类要求进行不同配比后搅拌均匀。
(2)熔融:混合好的原料在1400—1600℃的高温窑内进行熔融,窑的一端不断供料,熔融的玻璃液连续从另一端流出。
(3)澄清:玻璃原料熔化后,结晶即遭破坏,同时,硫酸盐、碳酸盐分解产产生二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等气体,产生气泡,必须加入澄清剂清除气泡。采用砷的氧化物作澄清剂时,其作用是它产生的大气泡在上升过程中将小气泡吸收排除,使玻璃液得以澄清。
(4)成型:熔融玻璃达到成型温度后慢慢冷却,根据用途成型为需要形状。平板玻璃的成型方法有浇注法、轧制法、引上法、浮法等。
浇注法是将熔融的玻璃液流到铁板上之后转动滚筒将玻璃压展成板状。轧制法是用上下一对转动滚筒,将熔融玻璃沿水平方向引出成型。用这一方法可以成型夹丝玻璃、型板玻璃及波形玻璃。引上法是用滚筒将熔融玻璃沿垂直方向拉出成型,分为有槽法和无槽法。浮法是使熔融玻璃通过熔融金属(锡)表面,延伸入退火窑降温退火,经切割而成。
四、玻璃制品的加工和装饰
成型后的玻璃制品一般不能满足装饰性或适用性,需要进行加工,以得到不同要求的制品。经加工后的玻璃不仅使外观与表面性质得到改善,同时也提高了装饰性。
建筑玻璃的加工与装饰方法主要有以下几种:
1.研磨与抛光
为了使制品具有需要的尺寸和形状或平整光滑的表面,可采用不同磨料进行研磨,开始用粗磨料研磨,然后根据需要逐级使用细磨料,直至玻璃表面变得较细微。需要时,再用抛光材料进行抛光,使表面变得光滑、透明,并具有光泽。经研磨、抛光后的玻璃称为磨光玻璃。
常用的玻璃是金刚石、刚玉、碳化硅、碳化硼、石英砂等。抛光材料有氧化铁、氧化铬、氧化铯等金属氧化物。抛光盘一般用毛毡、呢绒、马兰草根等制作。
2.钢化、夹层、中空
钢化玻璃是在炉内将平板玻璃均匀加热到600——650℃之后,喷射压缩空气使其表面迅速冷却制成的,制品具有很高的物理力学性能。
将两块或两块以上的平板玻璃用塑料薄膜或其它材料夹于其中,在热压条件下使其组成一体即成夹层玻璃。
中空玻璃是将两块玻璃之间的空气抽出后充入干燥空气,用密封材料将其周边封固。
3.表面处理
表面处理是玻璃生产中十分重要的工序。其目的与方法大致如下。
(1)化学蚀剂:目的是改变玻璃表面质地形成光滑面和散光面。用氢氟酸类溶液进行侵蚀,使玻璃表面呈现凹凸形或去掉凹凸形。
(2)表面着色:在高温或电浮条件下金属离子会向玻璃表面层扩散,使玻璃表面呈现颜色,因此可将着色离子的金属、熔盐、盐类的糊膏涂覆在玻璃表面,在高温或电浮条件下使玻璃表面着色。
(3)表面金属涂层:玻璃表面可以镀上一层金属薄膜以获得新的功能,方法有化学法和真空沉积法及加热喷涂法等。