
玻璃的生产过程包括配料、熔制、成形和退火等步骤。首先,配料阶段需要按照设计好的料方单,将石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等原料称量后混合均匀。熔制阶段则通过高温加热,形成均匀无气泡的玻璃液,熔制温度通常在1300至1600摄氏度之间。熔制过程在熔窑中完成,熔窑有两种类型:坩埚窑和池窑。前者玻璃料盛在坩埚内,后者则在窑池内熔制。
成形阶段是将熔制好的玻璃液转变成固定形状的固体制品。这一过程需要在一定温度范围内进行,首先玻璃由粘性液态转变为可塑态,再转变为脆性固态。人工成形包括吹制、拉制、压制和自由成形等多种方法。机械成形则包括压延法、浇铸法、离心浇铸法和烧结法。浮法成形技术能够生产出高质量的平板玻璃,其特点是平整、光洁,拉引速度快,产量大。
退火是玻璃生产中的重要步骤,以消除玻璃在成形过程中产生的热应力。热应力会导致玻璃强度降低和热稳定性差,甚至在冷却过程中自行破裂。为了消除这一现象,玻璃制品在成形后需要进行退火处理,即将玻璃在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间,以减少或消除热应力。此外,某些玻璃制品为了增加强度,还可以进行刚化处理,包括物理刚化和化学刚化。
物理刚化通过淬火实现,适用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等。化学刚化则通过离子交换实现,适用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。刚化处理的原理是在玻璃表面层产生压应力,从而增加其强度。
综上所述,玻璃的生产过程是一个复杂而精细的过程,涉及多个步骤和多种技术。从配料到退火,每个环节都至关重要,共同确保了玻璃制品的质量和性能。