07第七章+玻璃的热处理及加工.ppt

玻璃工艺学 玻璃工艺学 玻璃工艺基础 7.3 玻璃的加工 成形后的玻璃制品，除了极少（如瓶罐）能直接符合使用要求外，大多数还需加工，以得到符合使用要求的制品。 7.3.1 玻璃制品的冷加工 冷加工的定义： 在常温下，通过机械的方法，来改变玻璃制品的外形和表面状态的过程 冷加工的基本方法： 研磨抛光 切割 喷砂、钻孔和切削 7.3.1.2 切割、喷砂、钻孔和切削 一、切割 利用玻璃的脆性和残余应力，在玻璃上划痕时应力集中． 刀具有金刚石，碳化硅，硬质合金（如钨钴合金）． 切割时要加水或煤油等冷却液以保护玻璃切口和刀具． 二、钻孔 １．机械法－研磨　钻床 ２．冲击法－电磁振荡器控制钻头 ３．超声波－超声波发生器控制钻头 三、喷砂 　　用高速气流将细砂（石英砂，金刚砂）打到制品表面造成透光不透视的毛面，用于商标的打印或装饰 7.3.2 玻璃制品的热加工 7.3.2.1 玻璃制品的热加工原理 玻璃制品的热加工原理与玻璃制品的成形原理相似，主要是利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表面张力、导热系数来进行。 7.3.2.2 玻璃制品热加工的主要方法 一、烧口：用火焰加热切割口部的制品使楞角边圆滑 二、火抛光、火切割或钻孔：用高速的兰火焰对制品　 　　　　　　　　　　　　　局部加热 三、真空成形:用于制造精密内径玻璃管，将玻管套在 　　　　　　金属棒芯上，一端熔封，从另一端抽真 　　　　　　空，同时均匀而缓慢地加热玻璃管使之　　 　　　　　　贴附在棒芯上，冷却后取出．精度2/10000 四、热弯：将玻璃加热到软化温度附近，用自重或机械　 　　　　　加压使玻璃变形，得到一定形状的加工方法 １．重力沉降法（槽沉）：热塑玻璃在自重下弯曲而　 　　　　　　　　　　　　落在一定形状的模具中 ２．模压：热塑玻璃在阴阳模中受压而成型 ３．挠性弯曲法：用挠性辊弯成所需形状 　　灯工：以玻璃管、棒为基材，在专用的喷灯火焰上进行局部加热后，利用其热塑性和热熔性用铁钳、夹具、碳棒等工具进行弯、吹、按、焊等加工成型的技术。 　　玻璃灯工用的主要设备是带调节阀的喷灯。将具有压力的煤气－空气、煤气－氧气或氢气－氧气等混合气体送入喷灯，喷射不同温度的火焰。 　　是玻璃温度计、保温瓶、灯泡、注射器、安瓿、管制瓶、电真空器件等生产中二次热加工的成型手段。 五．其他加工方法 １．激光切割、钻空与刻花： 　　激光能使物体局部产生10000 ℃以上的高温． ２．高压水射流切割与钻空： 　　水在750~1000MPa的压力下喷出的水流速度可达500~1500m/s（声速340m/s），水中可加入微粒磨料（150μm的石榴石或石英砂） ３．等离子弧刻花：高温等离子体是物质的第四存在状态 　　等离子弧可产生10000℃以上高温，使金属丝形成金属粒子焰流喷射到玻璃表面，形成金属涂层，由于其膨胀系数与玻璃不同冷却后从玻璃表面剥落形成花纹． 　　金属丝：铝、铜 、 ４５号钢 7.4 玻璃制品的表面处理 从清洁玻璃表面起，直到制造各种涂层的玻璃，表面技术应用很广，使用的材料和方法也是多种多样的。可以归结为三大类： 1、玻璃的光滑面和散光面的形成，是通过表面处理以控制玻璃表面的凹凸 2、改善玻璃表面薄层的组成，改善玻璃表面的性质，以得到新的性能。 3、在玻璃表面上用其他的物质形成薄层从而得到新的性质。 一．玻璃表面的清洁处理 １．清洁度的检验 液体接触角法：将水或酒精到在玻璃表面，接触角 　　　　　　　为零（完全润湿），则表面清洁． 呵痕法：向玻璃表面吹潮湿的空气，然后将玻璃放　 　　　　置在黑色背景前，表面呈黑色均匀的气　 　　　　膜，则玻璃洁净． 静摩擦系数法：洁净玻璃表面静摩擦系数法高，接 　　　　　　　近１，有污染的低．半定量评价 ２．表面清洁的方法 溶剂清洗：酸、碱、洗涤剂水溶液；乙醇、丙酮、四氯化碳、 　三氯乙烯、异丙酮等有机溶剂 加热处理：在100~400 ℃温度下可将表面有机污物和水分除去．若加热到 450 ℃，同时超真空，可得原子级清洁表面． 有机溶剂蒸气处理： 超声波清洗： 辉光放电处理：两片玻璃夹在一起，两端夹入锡箔并电，即沿玻璃表面放电． 紫外线照射：可分解碳氢化合物 离子溅射：将表面污层剥离 干冰清洗：将干冰磨成细粉，喷射到物体表面，起到刮刀 二． 玻璃的化学蚀刻、抛光和蒙砂 玻璃的化学蚀刻是用氢氟酸溶掉玻璃表面层的硅氧，根据残留在表面盐类溶解度的不同而得到有光泽的表面或无光泽的表面。 机理： 氢氟酸与钠－钙硅酸盐玻璃的反