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玻璃材料要怎么加工制造 废旧玻璃材料有什么作用

中玻网 http://s-walker.com 2019/5/23 14:29:38

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        在生活中我们经常会用到各类玻璃制品,例如玻璃窗、玻璃杯、玻璃移门等。玻璃制品兼顾美观与实用,既能够凭借晶莹剔透的外表惹人喜爱,又能够充分利用其坚硬耐用的物理性能。一些艺术玻璃甚至会使玻璃具有更多的图样,增强装饰效果。本篇文章中我们将介绍制作玻璃的方法与废旧玻璃再利用的途径。

一、玻璃材料要怎么加工制造


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        1. 配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀.玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等.

        2. 熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液.这是一个很复杂的物理、化学反应过程.玻璃的熔制在熔窑内进行.熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热.小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚.坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产.另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热.玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C.大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑.现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米2.

        3. 成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品.成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态.成形方法可分为人工成形和机械成形两大类.

        A. 人工成形.又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹.主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等.(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒.(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压.主要用来成形杯、盘等.(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品.

        B. 机械成形.因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代.机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等.(2)浇铸法,生产光学玻璃.(3)离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅.这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止.(4)烧结法,用于生产泡沫玻璃.它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料.此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法.浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大 .

        4. 退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力.这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性.如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆).为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火.退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值.

        此外,某些玻璃制品为了增加其强度,可进行刚化处理.包括:物理刚化(淬火),用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等;和化学刚化(离子交换),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等.刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力,以增加其强度.

二、废旧玻璃材料有什么作用


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        1. 玻璃原料:将废玻璃经过收集、分选、处理,将其作为生产玻璃的原料,这成为废玻璃的回收利用主要途径.废玻璃可用于对化学成分、颜色、杂质要求较低的玻璃制品的生产,如有色瓶罐玻璃、玻璃绝缘子、空心玻璃砖、槽形玻璃、压花玻璃和彩色玻璃球等玻璃制品.这些产品的废玻璃掺入量一般在30wt%以上,绿色瓶罐制品的废玻璃掺入量可达80wt%以上.

        2. 涂料原料:利用废玻璃和废轮胎经破碎成细粉状,按一定比例掺入涂料中,可取代涂料中的二氧化硅等材料.

        3. 微晶玻璃原料:微晶玻璃质地坚硬,机械强度高,化学稳定性和热稳定性好.但目前微晶玻璃常用的传统原料生产费用较高.国外采用浮法工艺的废玻璃和电厂的粉煤灰替代传统微晶玻璃原料生产微晶玻璃获得成功.

        4. 玻璃沥青:将废玻璃用于沥青道路的填料.它可将玻璃、石子、陶瓷混合使用,无需进行颜色分选.用玻璃作为沥青道路的填料较其他材料具有几个优点:提高路面抗滑性能;耐磨损;提高路面反光度,增强夜间可视效果.

        5. 建筑面砖:以废弃玻璃为原料,掺入适量的可塑性粘土料,经造粒、成型、烧结等工艺,在温度950-1050℃下烧结180-210min可制得生产建筑面砖,该产品具有耐酸碱、高强度、不易褪色和抗老化等优点.

        6. 玻璃马赛克:利用废玻璃快速烧成玻璃马赛克的方法,其特点是用废玻璃作主要原料,改用新的成型粘结剂(胶水溶液)、无机着色剂及一整套相应的烧结工艺.成型压力150-450公斤/厘米2,烧成温度至少650-800℃,在连续式隧道电窑内烧成.无需抑泡剂;由于粘结剂性能优良,用量少,可快速烧成.致使产品色泽多样,无气泡,目视感强,质地优良.

        7. 人造大理石:人造大理石是用废玻璃、粉煤灰、砂石等作为集料,水泥作为粘结剂,运用表层、基层二次注浆成型,自然养护.它不仅表面光亮如镜、色泽鲜艳,而且具有良好的物理力学性能,易加工性和良好的装饰效果,具有原料来源广泛、设备和工艺简单、成本较低、投资少等特点.

        8. 玻璃瓷砖:以废玻璃、陶瓷废料和粘土作为主要原料,1100℃烧成.废玻璃可以使瓷砖内部早期产生玻璃相,有利烧结,降低烧成温度.此玻璃瓷砖被广泛应用于城市广场和城市道路的铺设,不仅能防止雨水汇集,保持交通畅通,还可以美化环境,变废为宝.

        9. 陶瓷釉料添加物:在陶瓷釉中,应用废玻璃取代价格昂贵的熔块及其它化工原料,不仅可以降低釉的烧成温度,降低产品的成本,而且还提高了产品的质量.利用彩色废玻璃制作釉料还可减少甚至不需再加着色剂,这样着色金属氧化物的用量减少,釉料的成本进一步降低.

        10. 生产保温隔热、隔音材料:利用废玻璃可生产泡沫玻璃和玻璃棉等保温隔热、隔音材料.


相关概念

玻璃

        玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。

苏打

        碳酸钠(Na2CO3),俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱,化学式:Na2CO3,含十个结晶水的碳酸钠为无色晶体,结晶水不稳定,易风化,变成白色粉末Na2CO3后为强电解质,具有盐的通性和热稳定性,易溶于水,其水溶液呈碱性。

石英砂

        石英砂是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2,石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,硬度7,石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。


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