玻璃加工预处理及设备
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玻璃加工预处理及设备
2020/11/23
玻璃加工预处理及设备
第二章 玻璃加工预处理及设备
引言 §2.1 研磨抛光 §2.2 切割 §2.3 磨边 §2.4 喷砂 §2.4 钻孔 §2.5 清洗干燥
2
玻璃加工预处理及设备
引言
玻璃深加工 定义：玻璃的二次制品即深加工玻璃，是利用一次成型 的平板玻璃（浮法玻璃）为基本原料，根据使用要求， 采用不同的加工工艺制成的具有特定功能的玻璃产品。
22
玻璃加工预处理及设备
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
磨料悬浮液：磨料加水制成 水的作用：①分散磨料；②带走研磨下 来的玻璃碎屑；③冷却摩擦产生的热；④ 以及促进玻璃表面水解成硅胶薄膜。 通常以悬浮液的比重或计算悬浮液的液 固比来显示悬浮液的浓度。
23
玻璃加工预处理及设备
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
26
玻璃加工预处理及设备
四、影响玻璃抛光过程的主要工艺因素
（1）抛光材料的性质、浓度和给料量 （2）抛光盘的转速和压力 （3）周围空间温度和玻璃温度 （4）抛光悬浮液的性质 （5）抛光盘材质 （毛毡、呢绒、马兰草根）
27
玻璃加工预处理及设备
毛毡抛光轮
28
名称 红粉 氧化铈 氧化铬 氧化锆 氧化钍
分类：
红粉（Fe2O3）、氧化铈（CeO2）、氧化锆（ZrO2）、 氧化钍（ThO2） 还有长石粉
玻璃加工预处理及设备
三、影响玻璃研磨过程的主要因素
玻璃研磨过程标志研磨速度和研磨质量的是磨除量（单 位时间内被磨除的玻璃数量）和研磨玻璃的凹陷深度。 磨除量大——效率高，凹陷层深度小——质量好。
（1）磨料性质与粒度
• 抛光 ：用抛光盘加入抛光液，对玻璃表面作相对运
动，得到光滑表面的玻璃。 11
玻璃加工预处理及设备
玻璃加工预处理及设备
2.1研磨抛光
一、研磨与抛光的机理
• ① 磨削作用论
1665年虎克：研磨以磨削开始，抛光是研磨的延伸， 纯粹是机械作用
• ② 流动层论
雷莱、培比（英）：抛光时玻璃表面有一定的流动性， 也称为可塑层，可塑层的流动把毛面的研磨玻璃表面填平。
玻璃加工预处理及设备
二、研磨、抛光材 料
1、研磨材料 要求：
磨料的硬度大于玻璃的硬度，莫氏硬度6～10 分类：
天然磨料（石英砂、刚玉、金刚石、石榴石等） 人造磨料（电熔刚玉、碳化硅、碳化硼、金刚石、
红粉等）
玻璃加工预处理及设备
2、抛光材料
要求：
较高的抛光能力 磨料的硬度小于玻璃的硬度，莫氏硬度1～5、 6 ～7
电熔刚 Al2O3 白、黑 3.0～4.0
9
19620~25600
玉
碳化硅
SiC 绿、黑 3.1～ 3.39
9.3～9.75 28400~32800
碳化硼 B4C
2.5
>9.5 47200~48100 2.5~4.5
石英砂 SiO2 白
2.6
7
9810~10800
1
（1）磨料性质与粒度
开始——用较粗的粒度， 之后——用细磨料逐级研磨
品种：钢化玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃
3
玻璃加工预处理及设备
日常生活中你所 知道的玻璃深加 工产品有哪些？
彩釉玻璃
磨砂玻璃移动衣柜门
玻璃壁炉
彩绘
深加工玻璃五大功能
节能：中空玻璃、吸热玻璃、热反射、低辐射玻璃 安全：钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝夹网玻璃、防盗玻璃、 防弹、防爆玻璃 高强：钢化、半钢化玻璃、贴膜玻璃 装饰：热反射、吸热、彩色夹层玻璃、彩釉玻璃、
组成 Fe2O3 CeO2 Cr2O3 ZrO2 ThO2
玻璃抛光材料的性能
颜色
比重
莫氏硬度
赤、褐 5.2～5.1 5.5～5.6
抛光能力 （mg/min）
0.56
淡黄
7.3
6
0.88～1.04
绿
5.2
6～7.5
0.28
白
5.7～6.2 5.5～6Biblioteka Baidu5
0.78
白、褐
9.7
6～7
1.26
（1）抛光材料的性质、浓度和给料量
磨料种类
K1
h——凹陷层的平均深度 K1——为不同磨料的研磨系数 D——磨料平均直径
各种磨料的研磨系数
石英砂
石榴石
刚玉
碳化硅
0.17
0.22
0.27
0.28
碳化硼
0.33
f——裂纹层的平均深度
F-最大裂纹层深度
⑵玻璃的抛光机理
玻璃抛光机理的认识，存在着不同的见解，有些见 解还带有假说性质，有待于进一步证实。目前用化学、 物理化学作用的概念来解释对抛光的生产效率及抛光 表面质量的影响还是比较确切的。
玻璃加工预处理及设备
酸抛光的定义及优点
• ③ 化学作用论
普莱斯顿（英）和格列宾希科夫（前苏联）：玻璃的 磨光过程中，不仅仅是机械作用，而且存在着物理、化学 的作用。
⑴ 玻璃的研磨机理
玻璃的研磨过程中：
磨盘玻璃做相对运动 磨料划痕与剥离玻璃表面
玻璃表面上产生微裂纹 水解作用形成硅胶促进剥离
玻璃表面就形成一层带有裂纹层的凹陷的毛面
14
前苏联学者卡恰洛夫：
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
（3）研磨盘转速和压力
（4）磨盘材料
20
玻璃加工预处理及设备
玻璃磨料的性能
名称 金刚砂
组成 C
颜色 密度 莫氏硬度 （g/cm3）
无色 3.4～3.6 10
显微硬度 （MPa）
98100
研磨效 率比值
刚玉 Al2O3 褐、白 3.9～4.0
9
19620~25600 2~3.5
红粉（Fe2O3）密度：1.10~1.14g/cm3
（3）玻璃温度和周围空间温度
31
玻璃加工预处理及设备
（4）抛光悬浮液的性质
32
玻璃加工预处理及设备
2.1.2酸抛光
一、定义及优点 二、酸抛光的化学反应 （1）HF与玻璃表面反应 （2）H2SO4在酸抛光中的作用 三、影响酸抛光的主要工艺因素
33
环保：中空玻璃、夹层玻璃、防紫外夹层玻璃、无反射 磨砂玻璃、电磁屏蔽玻璃、自洁净玻璃
德国新国会大厦中的玻璃穹顶
10
2.1研磨抛光
定义：
• 机械研磨 ：使用磨料在磨盘压力和对玻璃表面作相 对运动下，将玻璃的不平处磨去，但玻璃表面粗糙-变毛。
• 特点：粗颗粒磨料——快——毛面较粗糙，故用多 级磨料。
24
玻璃加工预处理及设备
（3）研磨盘转速和压力
25
玻璃加工预处理及设备
（4）磨盘材料
硬度大，提高研磨效率。但使研磨表面的凹陷深度 也较深。 铸铁材料研磨效率为1，有色金属为0.6，塑料为 0.2。 硬度大的研磨盘使研磨表面的凹陷深度也较深。 硬度较小的塑料盘，可使玻璃凹陷深度比铸铁盘降 低30％。（最后一级，缩短抛光时间）
2020/11/23
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第二章 玻璃加工预处理及设备
引言 §2.1 研磨抛光 §2.2 切割 §2.3 磨边 §2.4 喷砂 §2.4 钻孔 §2.5 清洗干燥
2
玻璃加工预处理及设备
引言
玻璃深加工 定义：玻璃的二次制品即深加工玻璃，是利用一次成型 的平板玻璃（浮法玻璃）为基本原料，根据使用要求， 采用不同的加工工艺制成的具有特定功能的玻璃产品。
22
玻璃加工预处理及设备
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
磨料悬浮液：磨料加水制成 水的作用：①分散磨料；②带走研磨下 来的玻璃碎屑；③冷却摩擦产生的热；④ 以及促进玻璃表面水解成硅胶薄膜。 通常以悬浮液的比重或计算悬浮液的液 固比来显示悬浮液的浓度。
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玻璃加工预处理及设备
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
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玻璃加工预处理及设备
四、影响玻璃抛光过程的主要工艺因素
（1）抛光材料的性质、浓度和给料量 （2）抛光盘的转速和压力 （3）周围空间温度和玻璃温度 （4）抛光悬浮液的性质 （5）抛光盘材质 （毛毡、呢绒、马兰草根）
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毛毡抛光轮
28
名称 红粉 氧化铈 氧化铬 氧化锆 氧化钍
分类：
红粉（Fe2O3）、氧化铈（CeO2）、氧化锆（ZrO2）、 氧化钍（ThO2） 还有长石粉
玻璃加工预处理及设备
三、影响玻璃研磨过程的主要因素
玻璃研磨过程标志研磨速度和研磨质量的是磨除量（单 位时间内被磨除的玻璃数量）和研磨玻璃的凹陷深度。 磨除量大——效率高，凹陷层深度小——质量好。
（1）磨料性质与粒度
• 抛光 ：用抛光盘加入抛光液，对玻璃表面作相对运
动，得到光滑表面的玻璃。 11
玻璃加工预处理及设备
玻璃加工预处理及设备
2.1研磨抛光
一、研磨与抛光的机理
• ① 磨削作用论
1665年虎克：研磨以磨削开始，抛光是研磨的延伸， 纯粹是机械作用
• ② 流动层论
雷莱、培比（英）：抛光时玻璃表面有一定的流动性， 也称为可塑层，可塑层的流动把毛面的研磨玻璃表面填平。
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二、研磨、抛光材 料
1、研磨材料 要求：
磨料的硬度大于玻璃的硬度，莫氏硬度6～10 分类：
天然磨料（石英砂、刚玉、金刚石、石榴石等） 人造磨料（电熔刚玉、碳化硅、碳化硼、金刚石、
红粉等）
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2、抛光材料
要求：
较高的抛光能力 磨料的硬度小于玻璃的硬度，莫氏硬度1～5、 6 ～7
电熔刚 Al2O3 白、黑 3.0～4.0
9
19620~25600
玉
碳化硅
SiC 绿、黑 3.1～ 3.39
9.3～9.75 28400~32800
碳化硼 B4C
2.5
>9.5 47200~48100 2.5~4.5
石英砂 SiO2 白
2.6
7
9810~10800
1
（1）磨料性质与粒度
开始——用较粗的粒度， 之后——用细磨料逐级研磨
品种：钢化玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃
3
玻璃加工预处理及设备
日常生活中你所 知道的玻璃深加 工产品有哪些？
彩釉玻璃
磨砂玻璃移动衣柜门
玻璃壁炉
彩绘
深加工玻璃五大功能
节能：中空玻璃、吸热玻璃、热反射、低辐射玻璃 安全：钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝夹网玻璃、防盗玻璃、 防弹、防爆玻璃 高强：钢化、半钢化玻璃、贴膜玻璃 装饰：热反射、吸热、彩色夹层玻璃、彩釉玻璃、
组成 Fe2O3 CeO2 Cr2O3 ZrO2 ThO2
玻璃抛光材料的性能
颜色
比重
莫氏硬度
赤、褐 5.2～5.1 5.5～5.6
抛光能力 （mg/min）
0.56
淡黄
7.3
6
0.88～1.04
绿
5.2
6～7.5
0.28
白
5.7～6.2 5.5～6Biblioteka Baidu5
0.78
白、褐
9.7
6～7
1.26
（1）抛光材料的性质、浓度和给料量
磨料种类
K1
h——凹陷层的平均深度 K1——为不同磨料的研磨系数 D——磨料平均直径
各种磨料的研磨系数
石英砂
石榴石
刚玉
碳化硅
0.17
0.22
0.27
0.28
碳化硼
0.33
f——裂纹层的平均深度
F-最大裂纹层深度
⑵玻璃的抛光机理
玻璃抛光机理的认识，存在着不同的见解，有些见 解还带有假说性质，有待于进一步证实。目前用化学、 物理化学作用的概念来解释对抛光的生产效率及抛光 表面质量的影响还是比较确切的。
玻璃加工预处理及设备
酸抛光的定义及优点
• ③ 化学作用论
普莱斯顿（英）和格列宾希科夫（前苏联）：玻璃的 磨光过程中，不仅仅是机械作用，而且存在着物理、化学 的作用。
⑴ 玻璃的研磨机理
玻璃的研磨过程中：
磨盘玻璃做相对运动 磨料划痕与剥离玻璃表面
玻璃表面上产生微裂纹 水解作用形成硅胶促进剥离
玻璃表面就形成一层带有裂纹层的凹陷的毛面
14
前苏联学者卡恰洛夫：
（2）磨料悬浮液的浓度和给料量
（3）研磨盘转速和压力
（4）磨盘材料
20
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玻璃磨料的性能
名称 金刚砂
组成 C
颜色 密度 莫氏硬度 （g/cm3）
无色 3.4～3.6 10
显微硬度 （MPa）
98100
研磨效 率比值
刚玉 Al2O3 褐、白 3.9～4.0
9
19620~25600 2~3.5
红粉（Fe2O3）密度：1.10~1.14g/cm3
（3）玻璃温度和周围空间温度
31
玻璃加工预处理及设备
（4）抛光悬浮液的性质
32
玻璃加工预处理及设备
2.1.2酸抛光
一、定义及优点 二、酸抛光的化学反应 （1）HF与玻璃表面反应 （2）H2SO4在酸抛光中的作用 三、影响酸抛光的主要工艺因素
33
环保：中空玻璃、夹层玻璃、防紫外夹层玻璃、无反射 磨砂玻璃、电磁屏蔽玻璃、自洁净玻璃
德国新国会大厦中的玻璃穹顶
10
2.1研磨抛光
定义：
• 机械研磨 ：使用磨料在磨盘压力和对玻璃表面作相 对运动下，将玻璃的不平处磨去，但玻璃表面粗糙-变毛。
• 特点：粗颗粒磨料——快——毛面较粗糙，故用多 级磨料。
24
玻璃加工预处理及设备
（3）研磨盘转速和压力
25
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（4）磨盘材料
硬度大，提高研磨效率。但使研磨表面的凹陷深度 也较深。 铸铁材料研磨效率为1，有色金属为0.6，塑料为 0.2。 硬度大的研磨盘使研磨表面的凹陷深度也较深。 硬度较小的塑料盘，可使玻璃凹陷深度比铸铁盘降 低30％。（最后一级，缩短抛光时间）