浮法玻璃退火工艺

30℃ 80℃ 80℃ 30℃
+10 -10 -10 +10
30℃ 30℃
30℃ 30℃
板边短于板中部
10+（-10）=0
30℃ 板边=板中部
450℃以下所产生应力随温差消失而消失
30℃
无论何应力都不能超过极限，包括两者应力的叠加
暂时应力的描述
在玻璃低于下限温度冷却时，外层收缩量暂时大于内层， 此时因是完全的弹性体，玻璃的外层的收缩会受到内层的阻碍， 而使外层受到向外的推力而产生了张应力，内层相反，应力的大 小从张应力到压应力呈抛物线对称分布。在某一点时压应力和张 应力大小相等，应力方向相反，相互抵消为零成为称中性层。
板边长于板中部
450℃以上产生永久应力，以下不会
无论何应力都不能超过极限，包括两者应力的叠加
永久应力与什么有关
1.与厚度有关 2.与退火区纵向冷却速度有关 3.与退火区横向冷却速度有关 4.与退火区上下冷却速度有关
1.对切裁的断面质量影响很大 2.对玻璃的深加工影响很大
永久应力描述
在玻璃退火的整个冷却过程中，玻璃体的弹性体转化过程是有内外差别 的，外层冷却速率高与内层，会提前收缩，密度增加，转化为弹性体。这种 收缩对中心层分子形成向内的压力，使中心层受压应力，外层受中心层的抵 制受张应力。
℃。
玻璃的六个
物理特性
过渡为完全 弹塑性体
完全弹性体
两个阶段之退火阶段之三个状态
玻璃作结构调 整，减小不可 逆转的结构差 所致的永久应 力，符合制品 的规定值。
595℃
最佳 次佳 最次
516℃
分别与弹塑性 体、弹性体初 态和亚刚体的 三种物理特性 相对应。
退火四个状态特征
最佳退火状态（弹塑性体）
（一）了解几个概念
5、退火上限：玻璃在此温度保持 3min，应力消除95%的温度范围，540570℃
弹塑性体 亚刚性
6、退火下限：玻璃在此温度保持 3min，应力消除5%的温度范围，450480℃
弹性体 刚性
永久应力与上下限温度范围内的降温速度有太大的关系
1 退火基本原理
自由流动的熔体
玻璃在冷却过程中，黏度呈指数剧 增。温度由516.05 ℃降至常温， Δt 成型前 ＝486.05℃，物理特性却呈现出连续、
当中心层随温度降低转化为弹性体时，质点的网络结构收缩就会受表面 层提前固化的固态性质的强烈抑制，使热能不能释放，而转化成质点间离子 键能，使中心层网络结构松驰，密度降低，质点间存在拉应力。则构成中心 层受拉应力，表面层受压应力，这种力永久存在。
暂时应力产生原因分析
450℃ -10 450℃ +10 450℃ +10 450℃ -10
板芯永久应力
数字只示意应力大小
550℃ 550℃ 550℃ 550℃
10-3=-7 7 7
10-3=-7
应力合=10+（-7）=(+3)
400℃
30℃
10
450℃
80℃
-10
450℃
80℃
-10
400℃
30℃
10
边部变长
30℃ 30℃ 30℃
30℃
表面永久压应力产生了，边松也是这个道理 -表示张应力 +表示压应力
温差所致的结构差是玻璃冷至弹塑性体时就开始产生。此时玻璃的 黏度较低，结构基团位移活度大，在均匀的温度场作“顺向位移”结构 调整容易进行，减小结构差的效果最好，对减小永久应贡献最大。
次佳退火状态（弹性体初态）
结构基团位移转为分子位移。黏度剧增使位移活度锐减，减小结 构差的调整明显削弱。玻璃在弹性体初态阶段处于次佳退火状态。
玻璃在降到室温前，会产生新的相反的应力，此时新的应 力逐渐增大，原来的应力逐渐减小，直到温差消失，两种相反的 应力同时泯灭。
3 退火温度的设计依据
玻璃退火的起始黏度以不使制品发生变形
为准，这是由高温高效退火理论决定的，就
弹塑性体
浮法玻璃而言1010.82～ 11ρ，600～
高黏滞塑性体
595
弹性体初态
成型
渐变的规律。
高黏滞塑性体 弹塑性体
整个退火的过程是“应力与应变成 正比”关系的刚体。位移终止，应力松 弛现象消失，不可逆转的永久应力被固
退火前 均热
弹性体初态
定，如与此后的暂时应力在矢量重合部 位互相叠加。当单种应力或叠加应力超
过渡为完全弹塑性体
过玻璃的抗拉强度时，玻璃会炸裂。
完全弹性体
重要
缓慢
运用降温手段和合理的降温速度，在一定允许 的范围内，减少玻璃残余应力，稳定玻璃内部结构 和光学不均匀性。
（一）了解几个概念
3、应变点Ts（470℃）
此温度下玻璃为弹性体，质子不能移动，由温差引 起的弹性变形或应力，会伴随温差的消失而消除，只会 产生暂时应力。
4、转变点Tg（514℃）
此温度下玻璃为半塑性体，质子会移动，由温差引 起的应力，会因为质子移动的关系而松弛一部分，松弛 的越多玻璃最后产生的永久应力越大，是很重要的温度 。
2 退火应力分析
玻璃
应力
应力分类
结构 应力
热应 力
机械 应力
永久 应力
暂时 应力
板芯 应力
平面 应力
板芯 应力
Biblioteka Baidu
平面 应力
暂时应力： 随温度梯度的存在而存在，随温
度梯度消失而消失的热应力。 永久应力：
当高温玻璃经过退火后冷却至常 温并达到温度均衡后，仍存在于玻 璃中的热应力，也称为残余应力或 内应力。
浮法玻璃退火工艺
浮法玻璃退火工艺
1
退火基本原理
退火应力分析
2
3 3
退火温度的设计依据
44
退火窑的分类与结构
55 退火实践操作与分析 6
退 火 窑 的 长 度 与 生 产 能 力 有 关
（一）了解几个概念
1、什么是玻璃的退火 为了减少或消除玻璃制品在成型或热加工后，由于冷
却过程内外温差而残留的永久应力，在玻璃的一定温度范 围内（相当于1013—1014泊温度）进行热处理的过程称退火 。 2、退火的目的？
平面永久应力
分 550℃ 子 移 550℃
动 相 550℃
同 550℃
左 左中 右中 右
550℃ 不 550℃ 会
有 550℃ 应
力 550℃
分 400℃ +3 子 都 450℃ -3
不 移 450℃
-3
动 400℃ +3
30℃ 应 力
30℃ 永
久 30℃ 存
30℃ 在
应力合-10+7=-3=应力松弛的量
永久应力产生原因分析
永久应力大小和产生是分子位移的结果
玻璃是热的不良导体，在冷却过程中，相邻的地方不可能是 同一个降温速度，这就注定在过程中会存在温差，这个温 差，决定了谁先进行到刚性体的先后顺序，最终反映出有的 地方分子停止位移，有的地方还可以位移，这种位移差将， 导致在同一块玻璃上的应力松弛的不同，从而产生永久应力。