無機(jī)非金屬工藝學(xué)玻璃制品加工

無機(jī)非金屬工藝學(xué)玻璃制品加工第一頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃制品的冷加工冷加工的定義：在常溫下，通過機(jī)械的方法，來改變玻璃制品的外形和表面狀態(tài)過過程冷加工的基本方法：研磨拋光切割噴砂、鉆孔和切削第二頁，共十八頁，2022年，8月28日研磨和拋光研磨、拋光的目的研磨、拋光的關(guān)系一、研磨拋光的原理（三個(gè)假設(shè)）磨削理論流動(dòng)層理論化學(xué)理論第三頁，共十八頁，2022年，8月28日1、玻璃的研磨機(jī)理英國學(xué)者弗蘭奇（1917）英國學(xué)者普萊斯頓（1929）前蘇聯(lián)學(xué)者格列賓?？品颍?937）特威曼和德拉代玻璃的研磨過程，首先是磨盤與玻璃做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自由磨料在磨盤負(fù)載下對(duì)玻璃表面進(jìn)行劃痕與玻璃的機(jī)械作用，同時(shí)在玻璃表面上產(chǎn)生微裂紋，磨料所用的水既起著冷卻的作用也與玻璃的新生表面產(chǎn)生水解作用形成硅膠，有利于剝離，具有一定的化學(xué)作用。如此重復(fù)進(jìn)行，玻璃表面就形成了一層凹陷的毛面并帶有一定深度的裂紋層。第四頁，共十八頁，2022年，8月28日前蘇聯(lián)學(xué)者卡恰洛夫：凹陷層的平均深度hh=K1D裂紋層的平均深度ff=2.3h最大裂紋深度FF=3.7～4.0h磨料種類石英砂石榴石剛玉碳化硅碳化硼K10.170.220.270.280.33表16-1各種磨料的研磨系數(shù)第五頁，共十八頁，2022年，8月28日2、玻璃的拋光機(jī)理英國學(xué)者雷萊、培比英國學(xué)者包登（1936～1937）德國學(xué)者雷默（1951）、美國學(xué)者勃立奇（1951）前蘇聯(lián)學(xué)者格列賓?？品颍?937）玻璃拋光機(jī)理的認(rèn)識(shí)，存在著不同的見解，有些見解還帶有假說性質(zhì)，有待于進(jìn)一步證實(shí)。目前用化學(xué)、物理化學(xué)作用的概念來解釋對(duì)拋光的生產(chǎn)效率及拋光表面質(zhì)量的影響還是比較確切的。第六頁，共十八頁，2022年，8月28日二、研磨、拋光材料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分類：天然磨料（石英砂、剛玉、金剛石、石榴石等）人造磨料（電熔剛玉、碳化硅、碳化硼、金剛石、紅粉等）第七頁，共十八頁，2022年，8月28日2、拋光材料要求：較高的拋光能力磨料的硬度小于玻璃的硬度，莫氏硬度1～5、6～7分類：紅粉（Fe2O3）、氧化鈰（CeO2）、氧化鋯（ZrO2）、氧化釷（ThO2）還有長石粉第八頁，共十八頁，2022年，8月28日三、影響玻璃研磨過程的主要工藝因素1、磨料的性質(zhì)和硬度2、磨料懸浮液的濃度和給料量3、磨盤轉(zhuǎn)速和壓力4、磨盤的材料5、玻璃的組成第九頁，共十八頁，2022年，8月28日四、影響玻璃拋光過程的主要工藝因素1、拋光材料的性質(zhì)、濃度和給料量2、拋光盤轉(zhuǎn)速和壓力3、周圍空間溫度和玻璃溫度4、拋光懸浮液的性質(zhì)5、拋光盤的材料第十頁，共十八頁，2022年，8月28日切割、噴砂、鉆孔和切削一、切割二、噴砂三、鉆孔和切削第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃制品的熱加工16.1.1玻璃制品的熱加工原理玻璃制品的熱加工原理與玻璃制品的成形原理相似，主要是利用玻璃粘度隨溫度改變的特性以及表面張力、導(dǎo)熱系數(shù)來進(jìn)行。16.1.2玻璃制品熱加工的主要方法一、燒口二、火拋光、火切割或鉆孔三、真空成形四、其他方法（槽沉、塑形、攤平、燈工）第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃制品的表面處理從清潔玻璃表面起，直到制造各種涂層的玻璃，表面技術(shù)應(yīng)用很廣，使用的材料和方法也是多種多樣的?？梢詺w結(jié)為三大類：1、玻璃的光滑面和散光面的形成，是通過表面處理以控制玻璃表面的凹凸2、改善玻璃表面薄層的組成，改善玻璃表面的性質(zhì)，以得到新的性能。3、在玻璃表面上用其他的物質(zhì)形成薄層從而得到新的性質(zhì)。第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃的化學(xué)蝕刻玻璃的化學(xué)蝕刻是用氫氟酸溶掉玻璃表面層的硅氧，根據(jù)殘留在表面鹽類溶解度的不同而得到有光澤的表面或無光澤的表面。影響因素：1、玻璃的化學(xué)組成2、蝕刻液的化學(xué)組成16.3.2玻璃的化學(xué)拋光玻璃的化學(xué)拋光的原理與玻璃的化學(xué)蝕刻原理一樣，是利用氫氟酸破壞玻璃原有的硅氧膜生成一層新的硅氧膜來使玻璃得到很高的光潔度與透光度。影響因素：1、玻璃的化學(xué)組成；2、氫氟酸與硫酸的比例；3、酸液的溫度；4、處理時(shí)間第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃的表面涂層玻璃表面上涂一層新的物質(zhì)，稱為玻璃的涂層。按涂層的性質(zhì)分類：有機(jī)涂層無機(jī)涂層（金屬、金屬氧化物、陶瓷（玻璃）涂層）按表面涂層的方法分類：物理法（真空蒸發(fā)鍍膜、陽極濺射法、真空電子槍蒸鍍法）化學(xué)法（液相沉積法、氣相沉積法）第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日幾種表面涂層的制備：1、表面金屬涂層；2、表面導(dǎo)電膜；3、表面憎水涂層；4、表面著色涂層；5、表面光學(xué)薄膜第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日玻璃與金屬的封接封接件的要求：1、足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性