玻璃原片如何加工成鋼化玻璃
Ⅰ 鋼化玻璃的製作方法
1 化學鋼化法 通過化學方法改變玻璃表面組分,增加表面層壓應力,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的鋼化方法稱為化學鋼化法。由於它是通過離子交換使玻璃增強,所以又稱為離子交換增強法。根據交換離子的類型和離子交換的溫度又可分為低於轉變點度的離子交換法(簡稱低溫法)和高於轉變點溫度的離子交換法(簡稱高溫法)。化學增強法的原理是:根據離子擴散的機理來改變玻璃的表面組成,在一定的溫度下把玻璃浸入到高溫熔鹽中,玻璃中的鹼金屬離子與熔鹽中的鹼金屬離子因擴散而發生相互交換,產生「擠塞」現象,使玻璃表面產生壓縮應力,從而提高玻璃的強度「 。 根據玻璃的網路結構學說,玻璃態的物質由無序的三維空間網路所構成,此網路是由含氧的離子多面體構成的,其中心被s Al 或P 離子所佔據。這些離子同氧離子一起構成網路,網路中填充鹼金屬離子(;nNa ,K )和鹼土金屬離子。其中鹼金屬離子較活潑,很易從玻璃內部析出,化學鋼化法就是基於離子自然擴散和相互擴散,以改變玻璃表面層的成分,從而形成表面壓應力層的。但離子交換法所產生的表面壓應力層比較薄,對表面微缺陷十分敏感,很小的表面劃傷,就足以使玻璃強度降低。 優缺點:化學增強玻璃強度與物理增強玻璃接近,熱穩定性好,處理溫度低,產品不易變形,且其產品不受厚度和幾何形狀的限制,使用設備簡單,產 品容易實現。但與物理鋼化玻璃相比,化學鋼化玻璃生產周期長(交換時間長達數十小時),效率低而生產成本高(熔鹽不能循環利用,且純度要求高),碎片與普通玻璃相仿,安全性差,且其性能不穩定(化學穩定性不好),機械強度和抗沖擊強度等物理性能易於消退(也稱松馳),強度隨時問衰減很快。 適用范圍:化學鋼化玻璃廣泛應用於不同厚度的平板玻璃,薄壁玻璃和瓶罐異形玻璃產品,還可用於防火玻璃。 2 物理鋼化法 物理鋼化的原理就是把玻璃加熱到適宜溫度後迅速冷卻,使玻璃表面急劇收縮,產生壓應力,而玻璃中層冷卻較慢,還來不及收縮,故形成張應力,使玻璃獲得較高的強度。一般來說冷卻強度越高,則玻璃強度越大。物理鋼化方法很多,按冷卻介質來分,可分為:氣體介質鋼化法、液體介質鋼化法、微粒鋼化法、霧鋼化法等 。 2.1 氣體介質鋼化法 氣體介質鋼化法,即風冷鋼化法。包括水平氣墊鋼化、水平輥道鋼化、垂直鋼化等方法。所謂風冷鋼化法就是將玻璃加熱至接近玻璃的軟化溫度(650~700。C),然後對其兩側同時吹以空氣使其迅速冷卻,以增加玻璃的機械強度和熱穩定性的生產方法。加熱玻璃的淬冷是用物理鋼化法生產鋼化玻璃的一個重要環節,對玻璃淬冷的基本要求是快速且均勻地冷卻,從而獲得均勻分布的應力,為得到均勻的冷卻玻璃,就必須要求冷卻裝置有效疏散熱風、便於清除偶然產生的碎玻璃並應盡量降低其噪音 。 優缺點: 風冷鋼化的優點是成本較低,產量較大,具有較高的機械強度、耐熱沖擊性(最大安全工作溫度可達287.78。c)和較高的耐熱梯度(能經受 204.44。C),而且風冷鋼化玻璃除能增強機械強度外,在破碎時能形成小碎片,可減輕對人體的傷害。但是對玻璃的厚度和形狀有一定的要求(國產設備所鋼化的玻璃最小厚度一般在3 mm左右),而且冷卻速度較慢,能耗高,對於薄玻璃,鋼化過程中還存在玻璃變形的問題,無法在光學質量要求較高的領域內應用。 適用范圍:目前空氣鋼化技術應用廣泛,空氣鋼化的玻璃多用在汽車、艦船、建築物上。 2.2 液體介質鋼化法液體介質鋼化法,即液冷法。所謂液冷法就是將玻璃加熱到接近軟化點後,放人盛滿液體的急冷槽內進行鋼化。此時作為冷卻介質可以採用鹽水,如硝酸鉀、亞硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉等的混合鹽水。此外,還可以採用礦物油作為冷卻介質,當然也可以向礦物油中加入甲苯或四氯化碳等添加劑。一些特製的淬冷油及硅酮油等也可以使用。在進行液體鋼化時,由於玻璃板的邊部先進入急冷槽,因此會出現應力不均引起的炸裂。為了解決這一問題,可先用風冷或噴液等進行預冷,然後再放入有機液中急冷。也可以在急冷槽中放入水和有機溶液,有機溶液浮於水上面,當把加熱後的玻璃放入槽中時,有機溶液起到預冷作用,吸收一部分熱量,然後進入水中快速冷卻除了採用浸入冷卻液體,也可以採用液體噴霧法,但一般多用浸入法。英國的Triplex公司,最早 在上世紀80年代就用液體介質法鋼化出了厚度為 0.75~1.5 mm的玻璃,結束了物理鋼化不能鋼化薄玻璃的歷史。液體鋼化法的難點是建立起合理的液冷法工藝制度,在液冷鋼化時應注意的兩個問題:一是 產生的過高的壓應力層,二是避免玻璃炸裂。 優缺點: 採用液體介質鋼化法,由於水的比熱較大,氣化熱高,因此用量大為減少,從而能耗降低,成本減少,而且冷卻速度快,安全性能高,變 形較小。由於在冷卻時是玻璃受熱後插入液體介質中,因此對於面積較大的玻璃板來說容易受熱不均而影響質量和成品率。 適用范圍:主要適用於鋼化各種面積不大的薄玻璃,如眼鏡玻璃。液晶顯示屏玻璃,光學儀器儀表用玻璃等。 2.3 微粒鋼化法 此法是把玻璃加熱到接近軟化溫度後,於流化床中經固體微粒一般為粒度小於200 m的氧化鋁微粒淬冷而使玻璃獲得增強的一種工藝方法。從理論上看用固體作為冷卻介質可以製造出更薄、更輕、強度更高的鋼化玻璃,故上個世紀70年代中期至80年代初期,英國、日本、比利時、德國等陸續將此技術應用於生產 。 優缺點: 微粒鋼化法可鋼化超薄玻璃。強度高、質量好。是目前製造高性能鋼化玻璃的一項先進技術。微粒鋼化新工藝與傳統的風鋼化工藝相比。冷卻介質的冷卻能大,適於鋼化超薄玻璃,節能效果顯著(節能約40%)。但微粒鋼化工藝的冷卻介質成本較高。 適用范圍:高強度,高精度的薄玻璃和超薄玻璃。 2.4 霧鋼化法 以霧化水做為冷卻介質,利用噴霧排氣裝備,可使玻璃在鋼化過程中冷卻更均勻,能耗更小,鋼化後的性能更好。噴霧排氣裝備由若干相互並列連接且排布在底板上的柵格形桶狀結構構成,每個桶狀結構由底板、隔板、噴嘴和若干排氣孑L構成。類似於氣體法,但使用的冷卻介質不是空氣,而是霧化水.特徵在於以霧化水為冷卻介質,對玻璃進行鋼化處理。水的比熱較大,所有的液體中水 的氣化熱也是最高的。在玻璃的鋼化過程中,水霧連續不斷地噴到加熱後的玻璃表面,呈微粒狀的霧化水迅速吸熱成為100℃的水,再氣化,利用水的比熱大及氣化熱高這一特點。將玻璃表面的大量熱瞬間帶走(吸收),使玻璃淬火鋼化,在玻璃表面造成永久性的壓縮應力,從而提高玻璃的抗張能力,使玻璃鋼化。水霧(霧化水)可由壓縮空氣噴吹法、蒸汽噴吹法或液壓噴霧法等噴向被加熱的玻璃表 面,由於霧化水接觸到赤熱的玻璃後會迅速吸熱並氣化膨脹,若令其自由擴散.則會影響玻璃的均勻冷卻,易使玻璃炸裂。為此。需設計有獨特的噴霧排氣設備,使得已氣化和膨脹的水氣可就地抽走。而不會沿著玻璃表面擴散」 」。 霧鋼化優缺點:冷卻介質易得,成本低、不污染環境,還可鋼化一般氣體、液體及微粒鋼化所不能鋼化的薄玻璃。但冷卻均勻性較難控制。適用范圍:因其冷卻制度較難控制,目前應用較少。 3 結束語 綜上所述,化學鋼化適用於對薄玻璃、要求精度高或形狀復雜的玻璃進行鋼化,其產品大都用於眼鏡、航空玻璃、電子用基板玻璃等特殊用途。但是,化學鋼化產品壽命較短,一般為3年以下,而物理鋼化產品壽命超過30年;微粒鋼化玻璃工藝可生產強度高、無應力斑紋的優質薄鋼化玻璃,但會影響玻璃的表面質量;液體鋼化玻璃工藝適用於小規格薄玻璃及超薄玻璃的鋼化。 此外還有酸腐蝕對玻璃強度也會產生影響,酸腐蝕的原理是通過酸侵蝕除去玻璃表面裂紋層或使裂紋尖端鈍化,減小應力集中,以恢復玻璃固有的高強特性。也可將上述幾種玻璃增強技術有機的結合起來,發揮各自的長處,充分提高玻璃的強度,就形成了所謂的綜合增強技術
Ⅱ 鋼化玻璃的製造原理
熱鋼化原理通過加入,然後通過介質急速冷卻,內層和表層產生了巨大的溫差,形成溫度階梯。由此產生的應力由於玻璃還處於粘滯流動狀態而被鬆弛。
當玻璃的溫度梯度逐漸消失,原鬆弛的應力逐步轉為永久應造成了玻璃表面有一層均勻分布的壓應力層。當退火玻璃受載彎曲時,受力面為壓應力。當鋼化玻璃受載彎曲,退火玻璃強度低於鋼化玻璃。同理,當鋼化玻璃驟冷時,表面產生的張應力與鋼化玻璃表面原先存在的壓應力相抵償,因而鋼化玻璃的熱穩定性大大提高。
鋼化玻璃中應力的分布是鋼化玻璃的兩個表面為壓應力,板芯層處於張應力,在玻璃厚度上應力分布類似拋物線。玻璃厚度的中央是拋物線的頂點,即張應力最大處;兩側接近玻璃兩表面處是壓應力;零應力面大約位於厚度的1/3處。
通過分析鋼化急冷的物理過程,可知鋼化玻璃表面張力和內部的最大張應力在數值上有粗略的比例關系,即張應力是壓應力的1/2~1/3。國內廠家一般將鋼化玻璃表面張力設定在100MPa左右,實際情況可能更高一些。鋼化玻璃自身的張應力約為32MPa~46MPa,玻璃的抗張強度是59MPa~62MPa,只要硫化鎳膨脹產生的張力在30MPa,則足以引發自爆。若降低其表面應力,相應地會降低鋼化玻璃本身自有的張應力,從而有助於減少自爆的發生。
(2)玻璃原片如何加工成鋼化玻璃擴展閱讀:
鋼化玻璃的缺點:
1 .鋼化後的玻璃不能再進行切割,和加工,只能在鋼化前就對玻璃進行加工至需要的形狀,再進行鋼化處理。
2 .鋼化玻璃強度雖然比普通玻璃強,但是鋼化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
3 .鋼化玻璃的表面會存在凹凸不平的現象(風斑),有輕微的厚度變薄。變薄的原因是因為玻璃在熱熔軟化後,在經過強風力使其快速冷卻,使其玻璃內部晶體間隙變小,壓力變大,所以玻璃在鋼化後要比在鋼化前要薄。一般情況下4~6mm玻璃在鋼化後變薄0.2~0.8mm,8~20mm玻璃在鋼化後變薄0.9~1.8mm。具體程度要根據設備來決定,這也是鋼化玻璃不能做鏡面的原因。
4.通過鋼化爐(物理鋼化)後的建築用的平板玻璃,一般都會有變形,變形程度由設備與技術人員工藝決定。在一定程度上,影響了裝飾效果(特殊需要除外)。
Ⅲ 鋼化玻璃怎樣加工的
鋼化抄玻璃是普通玻璃:切割===磨邊==開孔==清洗==進鋼化爐均勻加熱到接近軟化點(700左右)==均勻快速冷卻 通過以上工藝 在冷卻的起始階段有異個叫「急冷風」就是所謂的鋼化過程 是玻璃內部的壓應力大大增強 因為和貼淬火成鋼的過程一樣加上鋼化玻璃的強度是普通玻璃強度的3-5倍所以得名鋼化玻璃
Ⅳ 鋼化玻璃是怎麼成型的
鋼化玻璃是將玻璃原片進行加熱並急冷處理後得到的玻璃表面具有強大均勻的壓應力(大於90MPa以上),內部為張應力,從而提高了玻璃的強度和熱穩定性。 彎鋼化玻璃是玻璃加熱變曲成型後,再快速風冷製成。
由兩片或多片玻璃組合,經二次打膠而成。玻璃中間充有乾燥空氣或其他氣體。在製作過程中,首先嵌入充有乾燥劑的鋁框架,然後在空隙間打入第一層丁基膠,並將框架放入兩片玻璃中間,再根據建築要求打上聚硫膠或硅酮結構膠,中空玻璃的首要作用是降低玻璃體兩側的環境熱交換,因此它具有明顯的節能效率。
夾層玻璃是在玻璃之間夾上堅韌的PVB中間膜,經高溫高壓加工製成。用透明的PVB膜製成的夾層玻璃,外觀及安裝方法與普通玻璃基本一樣,而且經久耐用。夾層玻璃是真正意義上的安全玻璃,廣泛用於建築物門窗、幕牆、採光天棚、天窗、室內玻璃隔斷等場所。
夾層玻璃所採用的PVB膜的韌性非常好,在夾層玻璃受到外力猛烈撞擊時,夾膜會吸收大量的沖擊能,並使之迅速衰減,因此夾層玻璃很難被擊破。即使玻璃被擊破,仍能完整保持在門窗框架內。
熱彎玻璃是為了滿足現代建築的高品質需求,由優質玻璃加熱彎軟化,在模具中成型,再經退火製成的曲面玻璃。樣式美觀,線條流暢。
Ⅳ 普通玻璃是怎樣加工成鋼化玻璃的
是兩種玻璃製造的工藝不同,又不是「將普通玻璃加工成鋼化玻璃」,所以沒有這樣的機器,只有制鋼化玻璃的生產線。
Ⅵ 鋼化玻璃的加工流程(工廠實用)
鋼化玻璃加工流程抄:原片(普通玻璃)
2:切割(把原片切成理想尺寸)
3:磨邊+清洗(把玻璃的4條邊磨了,把玻璃清洗干凈)
4:鋼化 (就是在鋼化爐中加熱後,急冷.)
5:包裝
Ⅶ 鋼化玻璃是怎樣製作
鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,
為提高玻璃的強度,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,增強玻璃自身抗風壓性,寒暑性,沖擊性等。
鋼化玻璃的主要優點有兩條,第一是強度較之普通玻璃提高 數倍,抗彎強度是普通玻璃的3~5倍,抗沖擊強度是普通玻璃5~10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。使用安全是鋼化玻璃 第二個主要優點,其承載能力增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大地降低了. 鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2~3倍的提高,一般可承受150LC以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果。
生產鋼化玻璃工藝有兩種:一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下,經淬火法或風冷淬火法加工處理而成。另一種是將普通平板玻璃或浮法玻璃通過離子交換方法,將玻璃表面成分改變,使玻璃表面形成一層壓應力層加工處理而成。
鋼化玻璃具有抗沖擊強度高(比普通平板玻璃高4~5倍)、抗彎強度大(比普通平板玻璃高5倍)、熱穩定性好以及光潔、透明、等特點。在遇超強沖擊破壞時,碎片呈分散細小顆粒狀,無尖銳稜角,故又稱安全玻璃。
鋼化玻璃按形狀分為平面鋼化玻璃和曲面鋼化玻璃。平面鋼化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種;曲面鋼化玻璃厚度也有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種。但曲面(即彎鋼化)鋼化玻璃對每種厚度都有個最大的弧度限制。即平常所說的R R為半徑.
鋼化玻璃按其外觀分為:平鋼化 ,彎鋼化 。
鋼化玻璃碎片視各厚度不同而不同。
鋼化玻璃的缺點:1.鋼化後的玻璃不能再進行切割,和加工,只能在鋼化前就對玻璃進行加工至需要的形狀,再進行鋼化處理, 2.鋼化玻璃強度雖然比普通玻璃強,但是鋼化玻璃存在自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
由於鋼化玻璃破碎後,碎片會破成均勻的小顆粒並且沒有普遍玻璃刀狀的尖角,從而被稱為安全玻璃而廣泛用於汽車、室內裝飾之中。
家居中,一般普通玻璃破碎後鋒利的刀狀尖角很容易割傷小孩或者撞擊者,造成對人身的傷害。玻璃破碎後是變成小顆粒還是刀狀這是鋼化玻璃與普通玻璃最主要區別方式。但在工程檢驗中,動不動採用這種破壞性的檢驗無疑是不現實的。
那麼怎麼能知道自己買的究竟是不是鋼化玻璃呢?
這還得從鋼化玻璃製造原理來分析,鋼化玻璃是將普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然後加熱到接近的軟化點,再進行快速均勻的冷卻而得到。鋼化處理後玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,使玻璃的性能得以大幅度提高,抗拉度是後者的3倍以上,抗沖擊力是後者的5倍以上。
也正是這個特點,應力特徵成為鑒別真假鋼化玻璃的重要標志,那就是鋼化玻璃可以透過偏振光片在玻璃的邊部看到彩色條紋,而在玻璃的面層觀察,可以看到黑白相間的斑點。偏振光片可以在照相機鏡頭或者眼鏡中找到,觀察時注