第九章玻璃及加工工艺
玻璃原料及加工工艺
玻璃原料及加工工艺一、玻璃生产用原料的种类、作用及质量要求1.玻璃的化学组成和作用玻璃化学成分的选择，是由玻璃制品的用途和成型方法来决定的。
平板玻璃属于钠钙硅酸盐玻璃，采用的玻璃成分以二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）和氧化钠（Na2O）为主。
其成分相对含量分别为：SiO269%～75%，CaO 5%～10%，Na2O13%～15%。
为了防止析晶和改善化学稳定性，在该系统组成中引入了氧化铝（Al2O3）、氧化镁（MgO），其中，Al2O30～2.5%、MgO 1%～4.5%。
Al2O3主要是替代SiO2，而MgO则是替代CaO，有时引入少量B2O3以便于改善热稳定性，引入BaO和PbO等以改善光学性能。
几种不同生产工艺的平板玻璃成分（质量百分比）见表2.1。
表2.1 平板玻璃化学组成这些氧化物在玻璃熔制和成型过程中的作用及对玻璃性能的影响如下：（1）二氧化硅（SiO2）SiO2是制造平板玻璃最主要的成分，是玻璃的“骨架”，能增加玻璃液的黏度，降低玻璃的结晶倾向，提高化学稳定性和热稳定性，在玻璃中含量不低于70%。
（2）三氧化二铝（A12O3）A12O3对增加玻璃液黏度的影响程度比SiO2大。
因此，玻璃中Al2O3含量的增加，不仅会使熔化速度减慢、澄清时间拖长，而且对玻璃液在锡槽中摊平、展薄、抛光也不利。
但A12O3能降低玻璃的结晶倾向和结晶速度，降低玻璃的膨胀系数，从而提高玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度。
Al2O3一般含量小于2%。
（3）氧化钙（CaO）CaO是玻璃的主要成分之一，它能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃的化学稳定性；但CaO会使玻璃产生结晶的倾向；CaO含量增加，玻璃料性变短，为高速度拉引玻璃创造有利条件。
但玻璃中CaO的含量也不宜太大，如大于10%则会增加玻璃的脆性。
（4）氧化镁（MgO）MgO能提高玻璃的化学稳定性和机械强度，降低玻璃的结晶倾向和结晶速度。
MgO对玻璃黏度的影响较为复杂，当温度高于1 200℃时，会使玻璃液的黏度降低；而由1 200℃降至900℃的过程中，又有使玻璃液的黏度增加的倾向；低于900℃，反而使玻璃的黏度下降。
玻璃行业：玻璃制造与加工工艺培训ppt
加强产业链合作和协同创新，提高产业整体竞争力和可持续发展能力。
加强国际交流与合作，引进先进技术和经验，推动玻璃行业走向世界舞台。
THANKS。
钻孔与雕刻
演示玻璃的钻孔和雕刻工艺，包括钻头和雕刻工具的选择、操作技巧以及注意事项等。
热弯与钢化
演示玻璃的热弯和钢化工艺，包括加热设备的使用、加热温度和时间的掌握以及冷却速度的控制等。
在实践操作过程中，必须严格遵守玻璃制造和加工的操作规程，确保生产安全和质量稳定。
严格遵守操作规程
操作人员必须佩戴齐全的个人防护用品，如防护眼镜、手套、口罩等，以防止意外伤害。
02
玻璃加工工艺介绍
玻璃切割
采用机械或人工方法将玻璃原材料按照所需尺寸进行切割。
玻璃磨边
对玻璃的边缘进行磨削和抛光，以达到平滑和美观的效果。
玻璃钻孔
在玻璃上钻出所需大小的孔洞，以满足特定的应用需求。
玻璃雕刻
玻璃产品制作工艺
第九章 玻璃及加工工艺 9.2 玻璃的工艺特性
(2)吹制成型 吹制成型是先将玻璃粘料压制成雏形型块，再将压缩气体吹入处于热熔态的玻璃型块中，使之吹胀成为中空制品。吹制成型可分为机械吹制成型和人工吹制成型，用采制造瓶、罐、器皿、灯泡等。图9—4为机械吹制法成型广口瓶的示意图，图9—5为人工吹杯示意图。
玻璃具有一系列的 优良特性，如坚 硬、透 明，气密性、不透性、 装 饰性、化学耐蚀性、 耐热性及电学、光学等 性能，而且能用吹，拉、 压、铸、槽沉等多种成 型和加工方法制成各种 形状和大小的制品(图 9—1)。
第九章 玻璃及加工工艺 9.1玻璃的基本特性
第九章 玻璃及加工工艺
强度 玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分 布、制品的形状、表面状态和性质、加工方法等。 玻璃是一种脆性材料，其强度一般用抗压，抗张强 度等来表示。玻璃的抗张强度较低，由于玻璃的脆 性和玻璃表面的瑚裂纹所引起的。玻璃的抗压强度 约为抗张强度的14—15倍。
第九章 玻璃及加2 玻璃的工艺特性
喷花是褐图案花样制成镂空型版紧贴在制品表面，用喷枪将釉料喷 到制品上；贴花是先用彩色釉料将图案印刷在特殊纸上或薄嗅上制成 花纸，然后将花纸贴到制品表面；印花是采用丝网印刷方式用釉料将 花纹图案印在制品表面；所有玻璃制品彩饰后都需要进行彩烧，才能 使釉料牢固的熔附在玻璃表面，并使色釉平滑、光亮、鲜艳，且经久 耐用。 2.玻璃蚀刻：利用氢氟酸的腐蚀作用，使玻璃获得不透明毛面的方法。先在玻璃表面涂霾石蜡、松节油等作为保护层井在其上刻绘图 案，再用氢氟酸溶液腐蚀刻绘所露出的部分。蚀刻程度可通过调节酸 液浓度和腐蚀时间秉控制，蚀刻完毕除去保护层。多用于玻璃仪器的 刻度和标字，玻璃器皿和平板玻璃的装饰。
造型材料与工艺
哈尔滨理工大学机械动力工程学院 工业设计专业系 张莉
课程情况总体简介
• 授课学时： 理论38学时，实验10学时。 • 课程性质： 专业平台课。为产品设计提供技术支持，
保证设计的可行性。
• 课程目录： 第一章 概论（2学时）
第二章 设计材料的一般性能（2学时） 第三章 设计材料感觉特性的运用（2学时） 第四章 材料与环境（2学时） 第五章 产品设计中材料的选择与开发（ 2学时） 第六章 金属材料及加工工艺（ 6学时） 第七章 塑料及加工工艺（ 6学时） 第八章 木材及加工工艺（ 4学时） 第九章 玻璃及加工工艺（ 4学时） 第十章 市场调研及典型产品材料分析（8学时）
3. 设计创新的法宝
Cane table
“FAMILY” Backpack Chair The HangerChair The Table
你知道这是什么材料吗？
如何学好本课？ 具有强烈的好奇心和求知欲
1. 网上学习： 至少找到3个工业设计相关、材料相关网站， 每周至少浏览学习一次。
2. 市场、展览会参观： 每周至少一次到高档电器产品商店调查，学会欣赏产品， 学会发现 问题，掌握涉及材料流行趋势。
渲染软件； 4、有很强的责任心和职业精神，做事认真负责，积极进
取，善于沟通，具备一定的管理能力和沟通能力； 5、对产品结构、材料和加工工艺有深入了解。
2. 设计构思的基础
归根到底，用材的不 当，是导致设计失败 的重要原因。
Materials, as the unprocessed state of design before it is even touched by the idea, are a way to really start from scratch explaining the process.
玻璃加工的工艺流程
玻璃加工的工艺流程玻璃加工是现代工业生产中不可或缺的一环，它广泛应用于建筑行业、家居装饰、汽车行业、电子产品等各个领域，成为了当今社会的重要产业。
本文将从玻璃的种类、加工工艺流程、工艺创新等多个方面详细探讨玻璃加工。
一、玻璃的种类在工业生产中，玻璃材料有很多种类，如硼硅玻璃、钠钙玻璃、铝硅钠玻璃等。
不同种类的玻璃材料具有不同的物理和化学性质，从而使它们在应用领域具有独特的优势。
例如，硼硅玻璃具有优异的机械强度和高温稳定性，因此在航空航天、光纤通信等领域具有广泛应用，而钠钙玻璃则具有良好的光学性能，用于生产透镜、光学器件等。
二、玻璃加工的工艺流程玻璃加工的流程一般包括原料配料、熔制、成型和淬火等环节。
1. 原料配料玻璃的制作主要由多种无机材料组成，如二氧化硅、氧化钠、碳酸钙、氧化镁、氧化铝等。
不同种类的玻璃材料所需原料比例也有所不同。
2. 熔制将原料放入玻璃窑中加热，使原料熔化混合，并保持在一定的温度范围内，形成均匀的玻璃熔体。
3. 成型玻璃熔体通过成型工艺将其变为所需形状的玻璃制品，成型工艺包括玻璃吹制、浮法成型、压延成型等。
玻璃吹制是将玻璃棒熔化后，利用人工吹气将其塑造成各种形状的制品。
浮法成型是将玻璃熔体均匀铺在锡平面上，然后熔体在其表面自然平整形成玻璃板。
压延成型是将玻璃熔体经过辊轧加工变成所需的厚度和形状并剪切成各种制品。
4. 淬火玻璃在熔融状态下可形成无定形固体，在固化后具有一定的硬度和韧性，但强度和耐磨性都很低，需要再次加工。
因此，经过成型的玻璃通常还要在特定温度下进行淬火处理，使其硬度和强度得到提升。
三、玻璃加工的创新随着科技和工艺的不断发展，玻璃加工也在不断创新。
近年来，通过纳米技术将硅纳米颗粒引入玻璃材料中，制成纳米级玻璃，使玻璃具有耐磨性、透明性、硬度等优异性能，应用于高档玻璃制品、电子产品等领域。
此外，利用3D打印技术可以将玻璃加工成各种复杂形状的玻璃制品，也是近年来玻璃加工领域的一个重要创新。
玻璃及加工工艺课件
我国玻璃及加工产业在近年来得到了快速发 展，技术水平不断提高，产品种类日益丰富， 应用领域不断拓展。同时，我国玻璃及加工 企业也在技术创新、产品质量、生产效率等 方面取得了显著进步。
国外玻璃及加工产业
发达国家在玻璃及加工产业方面拥有领先地 位，其技术水平和创新能力较高，拥有众多 知名品牌和大型企业。同时，发达国家在绿 色环保、可持续发展等方面也取得了很好的
玻璃纤维制品制造工艺
总结词
玻璃纤维制品制造工艺主要包括配料、熔制、拉丝、织造和加工等环节，其中拉丝是关键环节之一。
详细描述
玻璃纤维制品制造工艺中，配料是基础环节之一，需要按照配方将各种原料称量并混合均匀。熔制过 程中，将配合料放入高温熔窑中熔化成玻璃液态。拉丝时，将玻璃液态拉成细纤维。织造时，将纤维 编织成所需形状。最后进行加工和修饰，完成整个制造过程。
玻璃及加工工艺课件
contents
目录
• 玻璃基础知识 • 玻璃加工技术 • 玻璃表面处理技术 • 玻璃制品制造技术 • 玻璃及加工产业发展趋势 • 相关专利与技术文献
01
玻璃基础知识
玻璃的定义与特性
玻璃的定义
玻璃是一种无定形或部分无定形 的非金属固体，具有透明性、化 学稳定性、耐候性、隔热性等特性。
06
相关专利与技术文献
玻璃加工技术专利申请情况
专利申请数量
全球范围内，玻璃加工技术的专利申请数量逐年增长，尤其在发达 国家，申请数量较多。
专利申请人
主要申请人包括大型玻璃制造企业和研究机构，其中，德国肖特公 司、美国康宁公司等企业在玻璃加工技术领域具有较强的研发实力。
专利申请趋势
近年来，随着智能制造技术的发展，玻璃加工技术的专利申请趋势逐 渐转向高效、自动化和智能化的加工设备与工艺。
(工艺流程)玻璃加工工艺流程
(工艺流程)玻璃加工工艺流程工艺流程：玻璃加工工艺流程
1. 原料准备
- 收集所需的玻璃原料，如石英砂、碳酸钠等。
- 对原料进行初步筛选和清洗，确保其质量和纯度。
2. 熔化
- 将经过准备的原料放入玻璃熔炉中。
- 控制熔炉的温度和时间，使原料完全熔化，并形成一个均匀的玻璃液体。
3. 成型
- 将熔化后的玻璃液体倒入具有特定形状的模具中。
- 根据需要，可以采用注塑、挤压、模压等方式进行成型。
4. 热处理
- 将成型后的玻璃制品放入退火炉中进行热处理。
- 控制退火的温度和时间，使玻璃内部的应力得到释放，提高
其强度和稳定性。
5. 表面处理
- 对玻璃制品进行表面处理，如打磨、抛光等。
- 通过表面处理，可以改善玻璃的光洁度和透明度。
6. 检验和包装
- 对加工后的玻璃制品进行检验，确保其质量和规格符合要求。
- 对合格的玻璃制品进行包装和标记，以便储存和运输。
7. 运输和储存
- 将包装好的玻璃制品运输到目的地。
- 在储存过程中，注意避免玻璃制品受到震动、撞击等外力的
影响。
8. 玻璃再生利用
- 对废弃的玻璃制品进行回收和再利用。
- 经过处理后的废玻璃可以用于制作新的玻璃制品，实现资源
的循环利用。
注意：以上仅为一般的玻璃加工工艺流程，具体的流程和步骤可能会因产品类型和加工需求而有所不同。
玻璃加工工艺流程步骤
玻璃加工工艺流程步骤
玻璃加工呢，一开始得有原料准备。
就像做菜得先把食材找齐一样。
要选好各种制造玻璃的原料，像石英砂、纯碱、石灰石这些。
这些原料的质量那可得把好关，要是有个不靠谱的原料混进去，就像做饭盐放多了一样，做出来的玻璃可能就有问题啦。
然后就是熔化的过程啦。
把这些原料一股脑儿地放进熔炉里，就像把食材放进大锅里煮一样。
那熔炉里可是高温环境，温度高得吓人，能让这些原料慢慢化成液态的玻璃。
这个时候的玻璃就像岩浆一样，红彤彤的，还特别黏稠呢。
接下来就是成型啦。
这就好比把煮好的面糊倒进模具里做出小饼一样。
玻璃可以通过不同的方式成型哦。
比如说吹制，工匠们就像吹气球似的，把玻璃吹成各种各样的形状，花瓶呀，酒杯呀啥的。
还有压制，用模具一压，就能做出平板玻璃或者有特定形状的玻璃制品啦。
成型之后就是退火喽。
玻璃刚出来的时候脾气可火爆了，内部应力很大。
退火就是让玻璃慢慢冷静下来，就像让一个生气的人慢慢消气一样。
把玻璃放在退火窑里，慢慢降低温度，这样玻璃内部的应力就会减小，变得更加稳定，不容易自己就碎掉啦。
再然后就是加工啦。
这个加工就有很多花样啦。
可以切割，把大块的玻璃切成合适的大小，就像裁布一样。
还能进行研磨和抛光，让玻璃表面变得超级光滑，像镜子一样。
有时候还会进行钢化处理，让玻璃变得更加结实，不容易被破坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9.1 玻璃的基本特性
(4)电学性能
常温下玻璃是电的不良导体。温度升高时， 玻璃的导电性迅速提高，熔融状态时则变为 良导体。
(5)热性质
玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急 剧变化。制品越厚，承受温度急剧变化的能 力越差。
第九章玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性
(6)化学稳定性
第九章玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性
(2)硬度
玻璃的硬度较大，硬度仅次于金刚石、炭 化硅等材料，它比一般金属硬，不能用普通 刀和锯进行切割。
玻璃的硬度值在莫氏硬度5—7之间。可根据 玻璃的硬度选择磨料、磨具和加工方法，如 雕刻、抛光、研磨和切割等。
第九章玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性
9．2 玻璃的工艺特性
玻璃的成型工艺视制品的种类而异，但 其过程基本上可分为配料、熔化和成型 三个阶段，一般采用连续性的工艺过程， 如图9-2所示。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
9 2 1 玻璃原料
用于制备玻璃配合料的各种物料统称为玻璃 原料。根据用量和作用的不同，玻璃原料分 为主要原料和辅助原料两类。
第九章 玻璃及加工工艺
第九章玻璃及加工工艺
玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性 9.2 玻璃的工艺特性 9.3 常用玻璃材料 9.4 玻璃在设计中的应用
第九章玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性
玻璃具有一系列的优良特性，如坚硬、 透明、气密性、不透性、装饰性、化学 耐蚀性、耐热性及电学、光学等性能， 而且能用吹、拉、压、铸、槽沉等多种 成型和加工方法制成各种形状和大小的 制品 。
⑦铅化合物向玻璃中引入PbO的主要原料。PbO能 增加玻璃的密度，提高玻璃折射率，使玻璃制品具 有特殊的光泽和良好的电性能。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
(2)辅助原料
①澄清剂：向玻璃配合料或玻璃溶液中加 入一种高温时本身澄清剂。
④纯碱、芒硝：向玻璃中引入碱金属氧化物 Na2O的主要原料，Na2O是玻璃的良好助熔 剂，可以降低玻璃粘度，使其易于熔融和成 型。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
(1)主要原料
⑤方解石、石灰石、白垩：向玻璃中引入CaO的主 要原料。CaO在玻璃中主要作用为稳定剂。
⑥硫酸钡、碳酸钡：向玻璃中引入BaO的主要原料。 含BaO的玻璃吸收辐射线能力较强，常用于制作高 级器皿玻璃、光学玻璃、防辐射玻璃等。
主要原料系指为向玻璃中引入各种主要成分 而配入的原料，它们决定了玻璃制品的物理 化学性质。辅助原料是为了赋予玻璃制品具 有某些特殊性能和加速熔制过程所加的原料。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
(1)主要原料
①石英砂：石英砂又称硅砂，其主要成分是 二氧化硅SiO2，它是重要的玻璃形成氧化物， 以硅氧四面体[SiO4]的结构组元形成不规则 的连续网络，成为玻璃的骨架。
④乳浊剂：使玻璃制品对光线产生不透明的 乳浊状态的添加物称为乳浊剂。
⑤助熔剂：能促使玻璃熔制过程加速的添加 物称为助熔剂或加速剂。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
9 2 2玻璃的熔制
玻璃的熔制是指将配合料经过高温熔融，形 成均匀无气泡并符合成形要求的玻璃液的过 程，它是玻璃生产中很重要的环节，是获得 优质玻璃制品的重要保证。
②着色剂：使玻璃制品着色的添加剂称为着 色剂，通常使用锰、钴、镍、铜、金、硫、 硒等金属和非金属化合物，其作用是使玻璃 对光线产生选择性吸收，从而显出一定的颜 色。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
(2)辅助原料
③脱色剂：为了提高无色玻璃的透明度，常 在玻璃熔制时，向配合料中加入脱色剂，以 去除玻璃原料中含有的铁、铬、钛、钒等化 合物和有机物的有害杂质
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
玻璃的熔制是一个非常复杂的工艺过程， 从工艺角度而论，大致可以分为硅酸盐 的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷 却五个阶段，表9—1所列是对常用的钠钙-硅玻璃熔制过程以及所产生的反应、 生成物和工艺条件的说明。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
第九章玻璃及加工工艺
②硼酸、硼砂及含硼矿物：向玻璃中引入 B2O3的原料。在玻璃中的作用是降低玻璃的 膨胀系数，提高其热稳定性、化学稳定性和 机械强度，增加玻璃的折射率，改善玻璃的 光泽。
第九章玻璃及加工工艺
9．2 玻璃的工艺特性
(1)主要原料
③长石、瓷土、蜡石：向玻璃中引入Al203的 原料。 Al203能提高化学的稳定性、热稳定 性、机械强度、硬度和折射率，减轻玻璃液 对耐火材料的侵蚀，并有助于氟化物的乳浊。
(3)光学性质
玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光 学常数、光谱特性，具有吸收或透过紫外线 和红外线、感光、光变色、光储存和显示等 重要光学性能。
通常光线透过愈多，玻璃质量越好。由于玻 璃品种较多，各种玻璃的性能也有很大的差 别，如有的铅玻璃具有防辐射的特性。一般 通过改变玻璃的成分及工艺条件，可使玻璃 的性能有很大的变化。
第九章玻璃及加工工艺
9.1 玻璃的基本特性
玻璃是将原料加热熔融，冷却凝固所得的非晶 态无机材料。由于玻璃的非晶态结构，其物理 性质和力学性质等是各向同性的。
(1)强度
玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、 制品的形状、表面状态和性质、加工方法等。
玻璃是一种脆性材料，其强度一般用抗压、抗张强 度等来表示。玻璃的抗张强度较低，由于玻璃的脆 性和玻璃表面的微裂纹所引起的。玻璃的抗压强度 约为抗张强度的14—15倍。
玻璃的化学性质较稳定。大多数工业用玻璃 都能抵抗除氢氟酸以外酸的侵蚀。玻璃耐碱 腐蚀性较差。
玻璃长期在大气和雨水的侵蚀下，表面光泽 会失去，变得晦暗。尤其是一些光学玻璃仪 器易受周围介质(如潮湿空气)等作用，表面 形成白色斑点或雾膜，破坏玻璃的透光性， 所以在使用和保存中应加以注意。
第九章玻璃及加工工艺