第七章建筑玻璃及其深加工

透视采光用的窗用平板玻璃：指厚度远小于其长度和宽度，上下表面平行的板状玻璃制品；建筑玻璃饰面材料；平板玻璃深加工*：钢化、夹层、中空、镀膜玻璃等。第五章建筑玻璃及其深加工3-4厘玻璃，mm在日常中也称为厘。我们所说的3厘玻璃，就是指厚度3mm的玻璃。这种规格的玻璃主要用于画框表面。5-6厘玻璃，主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型等7-9厘玻璃，主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中。9-10厘玻璃，可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目。11-12厘玻璃，可用于地弹簧玻璃门和一些活动人流较大的隔断之中。15厘以上玻璃，一般市面上销售较少，往往需要订货，主要用于较大面积的地弹簧玻璃门，外墙整块玻璃墙面。一、普通平板玻璃（浮法玻璃）中空玻璃。多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔，间隔中是干燥的空气，周边再用密封材料密封而成，主要用于有隔音要求的装修工程之中。夹层玻璃。夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时，碎片仍粘附在胶层上，避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。二、建筑玻璃深加工产品钢化玻璃。它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。镀膜玻璃。玻璃表面镀膜工艺：从溶液中沉积薄膜、从化学蒸汽中沉积薄膜、从物理蒸汽中沉积薄膜、电化学中沉积薄膜。热反射玻璃。在平板玻璃表面涂覆金属或金属氧化物薄膜制成的。薄膜包括金、银、铜、铝、铬、镍、铁等金属及其氧化物；镀膜方法有热解法、真空溅射法、化学浸渍法、气相沉积法、电浮法等。低辐射镀膜玻璃。表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。生产工艺：在线高温热解沉积法：离线真空溅射法：玻璃马赛克。色彩鲜艳，化学稳定性好，主要用于内、外墙的装饰。微晶玻璃。具有许多优良的性能，如高的机械强度、硬度、化学稳定性、热稳定性。（喷砂）磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下，以5、6厘厚度具多。压花玻璃。是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明，多使用于洗手间等装修区域。三、建筑玻璃饰面材料及其他玻璃马赛克又称玻璃锦砖，其名称源于拉丁文，英文为MOSAIC。历史上，马赛克泛指镶嵌艺术作品，后来指由不同色彩的小块镶嵌而成的平面装饰。玻璃马赛克是将长度不超过45mm的各种颜色和形状的玻璃质小块铺贴在纸上而制成的一种装饰材料。它与陶瓷锦砖的主要区别是：玻璃质结构，呈乳浊状或半乳浊状，内含少量气泡和未熔颗粒；单块产品断面呈楔形，背面有锯齿状或阶梯状的沟纹，以便粘贴牢固。第一节玻璃马赛克一、熔融法1.池窑熔融连续压延法工艺流程原料→配料→池窑熔化→连续压延→退火→折断→挑选→拼装→粘贴纸皮→成品→入库特点：产量高、质量好、成本低、色泽稳定、色差小。2.原料：主要原料、着色剂、乳浊剂主要原料：石灰石、白云石、纯碱、硝酸钠、长石着色剂：氧化钴、氧化铜、氧化锰等乳浊剂：砂子、氟化物、磷化物、氧化铝二、烧结法玻璃配合料经混合压制成型后烧成（烧成温度700～800℃，烧成时间0.5～4h）。玻璃马赛克具有如下特点：色泽绚丽多彩，典雅美观“赤橙黄绿青蓝紫”诸色彩兼备，用户可根据不同的需要进行选择。不同色彩图案的马赛克可以组合拼装成各色壁画，装饰效果十分理想。质地坚硬，性能稳定，具有耐热、耐寒、耐候、耐酸碱等性能粘结较好，不易脱落，耐久性较好。天雨自涤，经久常新。价格较低施工方便玻璃马赛克适用于宾馆、医院、办公楼、礼堂、住宅等建筑的外墙装饰。定义：把加有晶核剂（或不加晶核剂）的特定组成的玻璃在一定条件下进行晶化处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。性能：具有许多优良的性能，如高的机械强度、硬度、化学稳定性和热稳定性。其结构、性能、生产方法与玻璃、陶瓷都不同，其性能集中了后两者的优点，成为一类独特的材料，也称玻璃陶瓷。第二节微晶玻璃工艺原理：微晶玻璃的结晶过程包括核化和晶化。一般加入晶核剂，熔制时，均匀溶解于玻璃熔体中，玻璃冷却处于析晶温度区间时，成核剂降低核化能量，使核化在较低温度下进行，新晶相在成核剂上附析，长大成为细小晶体。显微结构与性能的关系微晶玻璃是晶体与玻璃体的复合材料，其性能由两者的性质和数量决定。主要有：主晶相的种类、数量、晶粒大小及玻璃相的数量。微晶玻璃的生产工艺晶核剂→配合料制备玻璃熔融压延成型玻璃液水淬成粒切裁料粒分级晶化热处理装模切、磨、抛晶化热处理检验切、磨、抛制品检验制品压延法和烧结法1.机械强度比一般陶瓷、玻璃及某些金属材料高Li2O-MgO-Al2O3-SiO2、Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2、2.硬度高，耐磨性好。硬度高于高碳钢、花岗岩CaO-Al2O3-SiO2、MgO-BaO-CaO-Al2O3-CeO2-TiO23.热膨胀系数范围宽，采用不同组成及热处理过程，可制得各种热膨胀系数（-12～200×10-7/℃）的微晶玻璃。一、玻璃的增强增加强度可进行刚化处理。物理刚化（淬火），用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等；化学刚化（离子交换），用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。*刚化的原理：在玻璃表面层产生压应力，以增加其强度。第三节钢化玻璃钢化玻璃的优点：强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃5～10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2～3倍的提高，最大的安全工作温度为287.78℃，并能承受204.44℃的温差。故可用来制造高温炉门上的观测窗、辐射式气体加热器和干燥器等。钢化玻璃的缺点：2钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。1钢化后的玻璃不能再进行切割，和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。将普通平板玻璃或浮法玻璃加热到一定温度后，在冷却介质中急剧均匀冷却，在此过程中玻璃的内层和表层将产生很大的温度梯度，由此产生的应力由于玻璃还处于粘滞流动状态而被松弛，所以造成了有温度梯度而无应力的状态。当玻璃的温度梯度逐渐消失，原松弛的应力逐步转化为永久应力，就造成了玻璃表面有一层均匀分布的压应力层。二、玻璃的热钢化*工艺流程和设备原板的切裁磨边洗涤干燥检验吊挂玻璃板钢化加热炉热弯成型平板风冷风冷弯钢化平钢化检验入库加热炉：电加热和燃气加热热弯：模压式、槽沉式、挠性弯曲成型风栅：急冷设备。热钢化工艺制度的确定1.炉壁温度的确定：750～850℃2.钢化温度的确定*:Tc=Tg+80或玻璃粘度107.5Pa·S3.炉子温度的确定：4.电炉的宽度：加热均匀5.风冷时间：先急冷后缓冷，15s后500℃以下影响热钢化的因素1.淬火温度及玻璃的厚度：玻璃开始急冷的温度称淬火温度。玻璃的钢化度随淬火温度的提高而增大；玻璃越厚，钢化度越大，厚玻璃比薄玻璃易钢化。2.冷却介质的对流传热速率:3.玻璃组成:热膨胀系数大的氧化物均能增加玻璃的钢化度。三、化学钢化*（盐浴）利用玻璃表面离子的迁移（扩散）为机理：在玻璃结构中，高价阳离子迁移能力小，一价的碱金属离子的迁移率最大。把加热的含碱玻璃浸于熔融盐浴中处理，通过玻璃与熔盐的离子交换改变玻璃表面的化学组成，使得玻璃表面形成压应力层。低温型处理工艺：以熔盐中半径大的离子（K+)置换玻璃中半径小的离子(Na+)，使玻璃表面产生压应力层。高温型处理工艺：在玻璃转变温度以上，以熔盐中半径小的离子置换玻璃中半径大的离子，在玻璃表面形成热膨胀系数比主体玻璃小的薄层，当冷却时，因表面层与主体玻璃收缩不一致而在玻璃表面形成压应力层。影响化学钢化强度的因素化学组成：热处理时间与温度钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度也有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种。但曲面(即弯钢化)钢化玻璃对每种厚度都有个最大的弧度限制。即平常所说的R，R为半径.钢化玻璃按其外观分为：平钢化，弯钢化。钢化玻璃有普通钢化玻璃、钢化吸热玻璃、磨光钢化玻璃等品种。钢化玻璃制品有平面钢化玻璃、弯钢化玻璃、半钢化玻璃和区域钢化玻璃等。平面钢化玻璃主要用作建筑工程的门窗、隔墙与幕墙等；弯钢化玻璃主要用作汽车车窗玻璃；半钢化玻璃主要用作暖房、温室及隔墙等的玻璃窗；区域钢化玻璃主要用作汽车的风挡玻璃。夹层玻璃是两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明塑料薄片，经加热、加压，粘合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。夹层玻璃的原片既可以是普通玻璃，也可以是钢化玻璃、半钢化玻璃、镀膜玻璃、吸热玻璃、热弯玻璃等；中间层有机材料最常用的是PVB(聚乙烯醇缩丁醛)，也有甲基丙烯酸甲酯、有机硅、聚氨酯等。第四节夹层玻璃夹层玻璃夹层玻璃的抗冲击性比普通平板玻璃高出几倍。玻璃破碎时不裂成碎块，仅产生辐射状裂纹和少量玻璃碎屑，玻璃即使碎裂，碎片也会被粘在薄膜上，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。因此夹层玻璃也属于安全玻璃。多用在汽车等交通工具上。夹层玻璃的透光性好，如2+2mm厚玻璃的透光率为82%。建筑玻璃采用夹层玻璃，不仅避免伤害事故，还因为夹层玻璃有极好的抗震入侵能力。中间膜能抵御锤子、劈柴刀等凶器的连续攻击，还能在相当长时间内抵御子弹穿透，其安全防范程度可谓极高。夹层玻璃还具有耐久、耐热、耐湿、耐寒等性质。现代居室：使用了SaflexPVB中间膜的夹层玻璃能阻隔声波，维持安静、舒适的办公环境。其特有的过滤紫外线功能，既保护了人们的皮肤健康，又可使家中的贵重家具、陈列品等摆脱褪色的厄运。它还可减弱太阳光的透射，降低制冷能耗。家居装饰方面：如许多家庭的门，包括厨房的门，都是用磨砂玻璃做材料。煮饭时厨房的油烟容易积在上面，如果用夹层玻璃取而代之，就不会有这个烦恼。同样，家中大面积的玻璃间隔，对天生好动的小孩来说是个安全隐患，若用上夹层玻璃，家长就可以大大放心了。夹层玻璃的缺点在于玻璃被水浸透后,水分子更容易进入玻璃夹层中,使玻璃表面模糊.夹层玻璃的生产方法有两种：即胶片法(干法)和灌浆法(湿法)，但目前干法生产是主流。原片玻璃中间膜原片玻璃切、磨、洗涤、干燥洗涤、干燥切、磨、洗涤、干燥下玻璃表面洒粉下玻璃表面洒粉合片切裁合片热弯铺膜片前刷去板间细纷铺膜片前刷去板间细纷人工铺膜片预热、预压热压胶合成品天线玻璃是在玻璃内增加一定形状的导体(通常是把0.1～0.2mm的铜丝焊在中间膜上)，再夹在两块玻璃中间而成，可起到接收天线的作用。夹在玻璃内的天线不易腐蚀，能接受所有波段无线电波，还能消除由拉杆天线而产生的风的噪音。PVB膜片夹层玻璃是指在两片或多片玻璃之间夹上PVB中间膜而制成的夹层玻璃。PVB胶片的主要成分是聚乙烯醇缩丁醛，它是聚乙烯醇与丁醛的缩合产物。PVB中间膜能减少穿透玻璃的噪音数量，降低噪音分贝，达到隔音效果，使用PVB塑料中间膜制成的夹层玻璃能有效地阻隔常见的1000~2000Hz的场合噪声。中空玻璃是一种良好的隔热、隔音、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框粘结，制成高效能隔音隔热玻璃。总厚度12～24mm，室外气温～25℃时，玻璃上不结霜。第五节中空玻璃在中空玻璃发展的最初阶段，不论是熔接法还是焊接法制作的中空玻璃，与现在胶接法中空玻璃均存在着截然不同的结构特征。现在胶接法具有特有的腔体空气干燥系统，使中空玻璃达到保温、隔音的性能，胶接法的产生让中空玻璃在结构和工艺上得到改进，从而衍生出多层中空玻璃、Low-E中空玻璃和腔体里充入惰性气体的中空玻璃等产品。新技术、新材料的运用，使中空玻璃的重要性能指标—传热系数U值（或K值）被不断优化。胶条式中空玻璃简