玻璃生产工艺，玻璃是怎样制成的

本文目录一览

1，玻璃是怎样制成的
2，玻璃工艺是什么
3，玻璃的制造工艺过程
4，玻璃是怎么制造的要经过什么流程
5，玻璃的生产原理及工艺是什么

1，玻璃是怎样制成的

烧制玻璃是要高温的，主要成分二氧化硅，其实烧石头更方便生产玻璃的原材料一般为石英矿玻璃生产工艺主要包括：①原料预加工。将块状原料粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

玻璃是怎样制成的

2，玻璃工艺是什么

根据平面艺术玻璃的成型特点和加工方法，可以将平面艺术玻璃的工艺语言分为冷加工玻璃工艺和热加工玻璃工艺。冷加工玻璃工艺包括镶嵌、蚀刻、喷砂、凹蒙、彩绘、镀膜、冰花、夹层等。热加工玻璃工艺包括吹制、铸造、压制、彩釉、塌陷等。现代平面艺术玻璃的设计手法与加工手段已经形成了多种工艺技术并用的面貌。随着大众审美意识与消费观念的改变，艺术家和设计师们单纯依赖材料本身与工艺技法所作的玻璃设计已经不能满足大众的需求，他们开始以全新的艺术理念来诠释平面艺术玻璃在现代都市环境中的作用、意义及价值。平面艺术玻璃中工艺语言的艺术化呈现状态成为艺术家与设计师关注的重点

玻璃工艺是什么

3，玻璃的制造工艺过程

人们曾从公无前千余年的墓葬中和干尸上发现许多玻璃器皿。古代的玻璃几乎全都带色，也不很透明，因为那时制造玻璃的技术还处于初级阶段。为什么埃及能这么早地发明制造玻璃的技术呢？这是因为在埃及的一些湖岸上，存在着天然碱（碳酸纳），就在制陶的实践中，人们发现，将天然碱与砂石混合，在高温中熔化后，得到一种美丽透明的物块，这就是玻璃，最初用玻璃制造珍贵的装饰品、酒杯、花瓶、香水瓶等，后来玻璃器皿才逐渐成为日用品。制造玻璃的技术也慢慢地由埃及传到邻近的西南亚各国，在纪元前又传到希腊、罗马。罗马人对制玻璃技术进行了改革，以玻璃炉代替了烧锅，提高了熔烧温度，使其熔化成清稀的液态。进而又发明了吹管，生产出美观明亮的各种用具，他们还逐步掌握了借添加铁、铜、铅等金属的方法，制成彩色玻璃。这种夹层玻璃制品充分反映了当时玻璃制品的工艺水平。虽然早在公元前400年前，人类就会制造玻璃，但一直到了20世纪，玻璃的制法才有突破性的改变。虽然其配方超过几千种，但最主要的成份有三种：形成剂、助熔剂和安定剂。形成剂的功用是形成玻璃的结构，主成份是二氧化硅，其它尚有氧化硼、氧化磷等。助熔剂和形成剂混合可降低形成剂的熔点，以利加工和形成。常见的助熔剂有氧化钡和氧化钠。安定剂的功用是使得形成稳定的玻璃，常见的安定剂有氧化钙和氧化铝，而氧化钙又多来自碳酸钙加热产生的。现代的特种玻璃，除有这三种基本材料之外，更有一些用量较少的原料当作着色剂或澄清剂，或是使玻璃具有特殊的用途，如胶态状态的金、铜可当着色剂，锑和砷可当澄清剂。现代的玻璃大部份为钠、钙玻璃，用于生产平板玻璃、各种容器和灯泡。运用最的是二氧化硅，常和石灰石、碳酸钠依不同比例混合。在玻璃工厂中，先把混合好的原料倒入储槽内。然后，再将原料加热，直到原料融化至白热化为止。这些玻璃须再经适当的处理，如用两很重的滚轴压制成片状之玻璃，倒入钢桌上做成平版玻璃，或用机器将熔化的玻璃压入模型以做成碟子；或将玻璃放入模子中吹制成灯泡。吹制灯泡是历史最悠久的玻璃制造技术之一。为要吹制玻璃，吹制师必须使用一长吹管，在吹管的一端放上熔融的玻璃，再吹成一玻璃泡。利用玻璃泡的旋转及各种工具以造型，可随心所欲吹成任何想要的东西，如:酒杯、花瓶及各种特殊的玻璃器材。评论(0)30

玻璃的制造工艺过程

4，玻璃是怎么制造的要经过什么流程

玻璃是如何生产出来的呢？这个问题对于专家来说可能很简单，但是对于普通的消费者来说可能还是有了解的兴趣的，今天，我们和中华包装瓶网的小编一起去简要的了解一下。玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下：　　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。　　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。

简单的说主要的原料就是硅酸钙，硅酸钠，碳酸钙，这三种主要原料组成。

5，玻璃的生产原理及工艺是什么

对于不透明的物质，我们可以分为四大类： 1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明：这是金属不透明的原因。 2、能吸收光线的物质导致的不透明：这类物质的分子的电子的激发能比较低，恰好在可见光范围内，分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构，这种结构可以降低电子的激发能，使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量。这样光线就被吸收了。 3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明。如玻璃是透明的，而玻璃粉则是不透明的；冰是透明的，而冰被砸碎了就是不透明的了。如果一种物质它的结构特点不符合1、2，那它就是可以通过光线的，但如果它的结构里有很多小空隙，那它就是白色。这就是白色物体不透明的原因。 4、 1、2、3原因混合的结果。现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的。如果一种物质它的结构里即没有自由电子，又没有容易激发的电子，物质的结构又很紧密，没有许多孔隙等条件。那物质就可以通过光子，即是透明的。所以玻璃是透明的！玻璃生产工艺　　主要包括：①原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温（1550~1600度）加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

原理：普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸钙和硅酸钠，主要反应如下：Na2CO3+SiO2 =(高温)Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=(高温)CaSiO3+CO2工艺：主要包括：①原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温（1550~1600度）加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。磨砂玻璃加工方法:先将需要加工的平板玻璃平放在垫有粗呢或棉毯的工作台上，再在玻璃面上堆放适量的细金刚砂，用粗瓷碗反扣住金刚砂，用双手轻压碗底转圈推动。也可使用较高号水磨石地面用的磨石研磨。研磨操作应从四周边角开始逐步移向中间，直至把玻璃面研磨呈均匀的乳白色，达到透光不透视即可。银光刻花玻璃加工方法:先把平板玻璃用清水洗净晾干后满涂石蜡，然后在石蜡上刻掉成各种花纹，用1:5浓度的氢氟酸溶液腐蚀玻璃面。最后倒去氢氟酸清除石蜡，用水把玻璃清洗干净为止。其他如彩色玻璃可采用裱贴或喷涂方法加工，具体方法从略。在地面和立墙上弹线，令做好下部墙体结构、骨架立柱横梁的固定，玻璃加工裁割安装上部及全部木(金属)骨架，玻璃安装，镶边油漆及清理。

玻璃的种类很多，普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸钙和硅酸钠，主要反应如下：Na2CO3+SiO2 =(高温)Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=(高温)CaSiO3+CO2玻璃生产工艺　　主要包括：①原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温（1550~1600度）加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

( 一 ) 硅酸盐的形成　　硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的，配合料各组分在加热过程中经过了一系列的物理的、化学的和物理化学变化，结束了主要反应过程，大部分气态产物逸散，到这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余 SiO 2 组成的烧结物。对普通钠钙硅玻璃而言，这一阶段在 800 ～ 900℃ 终结。　　从加热反应看，其变化可归纳为以下几种类型：多晶转化：如 Na 2 SO 4 的多晶转变，斜方晶型 - 单斜晶型；盐类分解；如 CaCO 3 ——CaO+CO 2 ；生成低共熔混合物：如 Na 2 SO 4 -Na 2 CO 3 ；形成复盐：如 MgC0 3 +CaCO 3 —— MgCa(CO 3 ) 2 ；生成硅酸盐：如 CaO+SiO 2 —— CaSiO 3 ；排除结晶水和吸附水：如 Na 2 SO 4 ? 10H 2 O —— Na 2 SO 4 +10H 2 O 。 ( 二 ) 玻璃的形成　　烧结物继续加热时，在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的 SiO 2开始熔融，它们间相互溶解和扩散，到这一阶段结束时烧结物变成了透明体，再无未起反应的配合料颗粒，在 1200 ～ 1250℃ 范围内完成玻璃形成过程。但玻璃中还有大量气泡和条纹；因而玻璃液本身在化学组成上是不均匀的，玻璃性质也是不均匀的。　　由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之其他各种硅酸盐的溶扩散速度低得多，所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩散速度。石英砂粒的溶扩散过程分为两步，首先是砂粒表面发生溶解，而后溶解的 SiO 2 向外扩散。这两者的速度是不同的，其中扩散速度最慢，所以玻璃的形成速度实际上取决于石英砂粒的扩散速度。由此可知，玻璃形成速度与下列因素有关：玻璃成分、石英颗粒直径以及熔化温度。除 SiO 2 与各硅酸盐之间的相互扩散外，各硅酸盐之间也相互扩散，后者的扩散有利于 SiO 2 的扩散。　　硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限，在硅酸盐形成阶段结束前，玻璃形成阶段就已开始，而且两个阶段所需时间相差很大。例如，以平板玻璃的熔制为例，从硅酸盐形成开始到玻璃形成阶段结束共需 32min ，其中硅酸盐形成阶段仅需 3 ～ 4min ，而玻璃形成却需要 28 ～ 29min 。 ( 三 ) 玻璃液的澄清　　玻璃液的澄清过程是玻璃熔化过程中极其重要的一环，它与制品的产量和质量有着密切的关系。对通常的钠钙硅玻璃而言，此阶段的温度为 1400 ～ 1500℃ 。　　在硅酸盐形成与玻璃形成阶段中，由于配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃液与炉气及耐火材料的相互作用等原因析出了大量气体，其中大部分气体将逸散于空间，剩余气体中的大部分将溶解于玻璃液中，少部分以气泡形式存在于玻璃液中，也有部分气体与玻璃液中某种组分形成化合物，因此，存在于玻璃液中的气体主要有三种状态，即可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。　　随玻璃成分、原料种类、炉气性质与压力、熔制温度等不同，在玻璃液中的气体种类和数量也不相同。常见的气体有： CO 2 、 O 2 、 N 2 、 H 2 0 、 S0 2 、 CO 等，此外尚有 H 2 、 NO 2 、 NO 及惰性气体。　　熔体的“无泡”与“去气”是两个不同的概念，“去气”的概念应理解为全部排除前述三类气体，但在一般生产条件下是不可能的，因而澄清过程是指排除可见气泡的过程。从形式上看，此过程是简单的流体力学过程，实际上还包括一个复杂的物理化学过程。　　以下介绍与玻璃澄清机理有关的几个主要方面。　　1 ．在澄清过程中气体间的转化与平衡　　在高温澄清过程中，溶解在玻璃液内的。气体、气泡中的气体及炉气这三者间会相互转移与平衡，它决定于某类气体在上述三相中的分压大小，气体总是由分压高的一相转入分压低的另一相中。依据道尔顿分压定律可知，气体间的转化与平衡除与上述气体的分压有关外，还与气泡中所含气体的种类有密切关系。气体在玻璃液中的溶解度与温度有关。在高温下 (1400 ～ 1500℃ ) 气体的溶解度比低温 (1100 ～ 1200℃ ) 时为小。由上可知，气体间的转化与平衡决定于澄清温度、炉气压力与成分、气泡中气体的种类和分压、玻璃成分、气体在玻璃液中的扩散速度。　　2 ．在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用　　在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用有两种不同的状态。一类是纯物理溶解，气体与玻璃成分不产生相互的化学作用；另一类是气体与玻璃成分间产生氧化还原反应，其结果是形成化合物，随后在一定条件下又析出气体，这一类在一定程度上还有少量的物理溶解。　　3 ．澄清剂在澄清过程中的作用机理　　为加速玻璃液的澄清过程，常在配合料中添加少量澄清剂。根据澄清剂的作用机理可把澄清剂分为三类。　　(1) 变价氧化物类澄清剂。这类澄清剂的特点是在低温下吸收氧气，而在高温下放出氧气，它溶解于玻璃液中经扩散进入核泡，使气泡长大而排除。这类澄清剂如 As 2 O 3 、 Sb 2 O 3 ，其作用如下： AS 2 0 3 +0 2—— As 2 0 5 　　(2) 硫酸盐类澄清剂。它分解后产生 O 2 和 SO 2 ，对气泡的长大与溶解起着重要的作用。属这类澄清剂的主要有硫酸钠 Na 2 SO 4 。它的澄清作用与玻璃熔化温度密切相关，在 1400 ～ 1500℃ 就能充分显示其澄清作用。　　(3) 卤化物类澄清剂。它主要降低玻璃粘度，使气泡易于上升排除。属这类澄清剂的主要有氟化物，如 CaF 2 、 NaF 2 。氟化物在熔体中是以形成 [FeF 6 ] 3- 无色基团、生成挥发物 SiF 4 、断裂玻璃网络而起澄清作用。　　4 ．玻璃性质对澄清过程的影响　　排除玻璃液中的气泡主要有两种方式同时进行，大于临界泡径的气泡上升到液面后排除，小于临界泡径的气泡，在玻璃液的表面张力作用下气泡中的气体溶解于玻璃液而消失。如前所述，在上述过程中伴随有各种气体的交换。因此，玻璃液的粘度和表面张力与澄清密切相关，实际上前者的作用大大高于后者。（四 ) 玻璃液的均化　　玻璃液的均化包括对其化学均匀和热均匀两方面的要求，本节主要叙述玻璃液的化学均匀性。　　在玻璃形成阶段结束后，在玻璃液中仍带有与主体玻璃化学成分不同的不均体，消除这种不均体的过程称玻璃液的均化。对普通钠钙硅玻璃而言，此阶段温度可低于澄清温度下完成，不同玻璃制品对化学均匀度的要求也不相同。　　当玻璃液存在化学不均体时，主体玻璃与不均体的性质也将不同，这对玻璃制品产生不利的影响。例如，两者热膨胀系数不同，则在两者界面上将产生结构应力，这往往就是玻璃制品产生炸裂的重要原因；两者光学常数不同，则使光学玻璃产生光畸变；两者粘度不同，是窗用玻璃产生波筋、条纹的原因之一，等等。由此可见，不均匀的玻璃液对制品的产量与质量有直接影响。　　玻璃液的均化过程通常按下述三种方式进行。　　1 ．不均体的溶解与扩散的均化过程　　玻璃液的均化过程是不均体的溶解与随之而来的扩散。由于玻璃是高粘度液体，其扩散速度远低于溶解速度。扩散速度取决于物质的扩散系数、两相的接触面积、两相的浓度差，所以要提高扩散系数最有效的方法是提高熔体温度以降低熔体的粘度，但它受制于耐火材料的质量。显然，不均体在高粘滞性、静止的玻璃液中仅依靠自身的扩散是极其缓慢的，例如，为消除 1mm 宽的线道，在上述条件下所需时间为 277h 。　　2 ．玻璃液的对流均化过程　　熔窑和坩埚内的各处温度并不相同，这导致玻璃液产生对流，在液流断面上存在着速度梯度，这使玻璃液中的线道被拉长，其结果不仅增加了扩散面积，而且会增加浓度梯度，这都加强了分子扩散，所以热对流起着使玻璃液均化的作用。热对流对玻璃液的均化过程也有其不利的一面，加强热对流往往同时加剧了对耐火材料的侵蚀，这会带来新的不均体。在生产上常采用机械搅拌，强制玻璃液产生流动，这是行之有效的均化方法。　　3 ．因气泡上升而引起的搅拌均化作用　　当气泡由玻璃液深处向上浮升时，会带动气泡附近的玻璃液流动，形成某种程度的翻滚，在液流断面上产生速度梯度，导致不均体的拉长。在玻璃液的均化过程中，除粘度对均化有重要影响外，玻璃液与不均体的表面张力对均化也有一定的影响。当不均体的表面张力大时，则其面积趋向于减少，这不利于均化。反之，将有利于均化过程。　　在生产上对池窑底部的玻璃液进行鼓泡，也可强化玻璃液的均化，这是行之有效的方法。对坩埚炉常采用往埚底压入有机物或无机气化物的方法，可产生大量气体达到强制搅拌的目的。 ( 五 ) 玻璃液的冷却　　为了达到成型所需粘度就必须降温，这就是熔制玻璃过程冷却阶段的目的。对一般的钠钙硅玻璃通常要降到 1000 ℃ 左右，再进行成型。在降温冷却阶段有两个因素会影响玻璃的产量和质量，即玻璃的热均匀度和是否产生二次气泡。在玻璃液的冷却过程中，不同位置的冷却强度并不相同，因而相应的玻璃液温度也会不同，也就是整个玻璃液间存在着热不均匀性，当这种热不均匀性超过某一范围时会对生产带来不利的影响，例如造成产品厚薄不均、产生波筋、玻璃炸裂等。　　在玻璃液的冷却阶段，它的温度、炉内气氛的性质和窑压与前阶段相比有了很大的变化，因而可以认为它破坏了原有的气相与液相之间的平衡，要建立新的平衡。由于玻璃液是高粘滞液体，要建立平衡是比较缓慢的，因此，在冷却过程中原平衡条件改变了，虽不一定出现二次气泡，但又有产生二次气泡的内在因素。二次气泡的特点是直径小 ( 一般小于 0 ． 1mm ) 、数量多 ( 每 1cm 2 玻璃中可达几千个小气泡 ) 、分布均 ( 密布于整个玻璃体中 ) 。二次气泡又称再生泡，或称尘泡。　　生产实践表明，产生二次气泡的主要情况有：　　(1) 硫酸盐的热分解。在澄清的玻璃液中往往残留有硫酸盐，这种硫酸盐可能来源于配合料中的芒硝以及炉气中的 SO 2 、 O 2 与玻璃中的 Na 2 0 的反应结果。当已冷却的玻璃液由于某种原因又被再次加热，或炉气中存在还原气氛，这样就使硫酸盐分解而产生二次气泡。　　(2) 物理溶解的气体析出。在玻璃液中有纯物理溶解的气体，气体的溶解度随温度升高而降低，因而冷却后的玻璃液若再次升温就放出二次气泡。　　(3) 玻璃中某些组分易产生二次气泡，例如 BaO 2 随温度的变化：低温 Ba0 2 高温 BaO+0 2