玻璃制品的退火过程(玻璃退火的目的和工艺阶段)
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玻璃的退火工艺包括哪几个阶段?
加热阶段:不同品种的玻璃有不同的退火工艺。有的玻璃在成型后直接进入退火炉进行退火,称为一次退火;有的制品在成型冷却后再经加热退火,称为二次退火。所以加热阶段对有些制品并不是必要的。
玻璃的退火工艺主要包括三个关键阶段:加热、保温和冷却。首先,玻璃在熔融状态下通过锡液面时逐步冷却,这一过程有助于形成平整的玻璃表面。接着,玻璃进入退火窑,以渐进的方式冷却,这个阶段的主要目的是消除玻璃内部产生的应力,避免在破碎时造成伤害,如锋利的碎片可能引起割伤或刺穿。
玻璃工艺品的包括退火4个阶段的时间大多在1~5小时。上限退火温度一般在480~540℃,下限比上限低50~150℃ 上面的时间和温度具体要根据玻璃性质来确定(计算或实验)。
玻璃管退火的原理
玻璃管退火的目的是为了消除制品内部的永久应力和结构不平衡性。由于玻璃的不良导热性,成型后的制品在冷却过程中,内外层会因为温差产生应力。当表层冷却固化时,内层还在冷却收缩,这会导致内外层之间形成张应力和压应力,长期存在,可能影响玻璃制品的强度,甚至导致破裂。
弯曲和拉伸玻璃管之前,还未使用高温加热,先用小火预热玻璃管,使其温度逐渐升高,防止温度变化太快,热胀冷缩引起玻璃管破裂。加工完毕后小火“退火”,是使玻璃管温度逐渐降低,防止温度骤然下降,玻璃管破裂。
退火可消除玻璃内部的有害张力和防止新应力产生。退火时将玻璃制品加热或在热成型后保持到退火温度,使原有应力得到松弛和消除,然后缓慢地冷却到应变温度以下,玻璃完全进入刚性体状态以后,内外层温度差只产生暂时应力。
玻璃退火温度
大部分器皿玻璃的最高退火温度为 550 ± 20 ℃ ,平板玻璃为 550 ~ 570 ℃ 、瓶罐玻璃为 550 ~ 600 ℃ 。实际上,一般采用的退火温度都比最高退火温度低 20 ~ 30 ℃ ,低于最高退火温度 50 ~ 150 ℃ 的为最低退火温度。 玻璃的退火温度与其化学组成有关。
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。
热稳定性不同,高硼硅玻璃:具有非常低的热膨胀系数,约是普通玻璃的三分之一。应变温度:520℃;退火温度:560℃;软化温度:820℃。钢化玻璃:具有良好的热稳定性,能承受的温差是普通玻璃的3倍,可承受300℃的温差变化。
玻璃厂夏天温度在:退火车间的室温在50℃,退火就是利用热风降温技术,将玻璃温度从600℃降到50℃左右。成型车间温度在60-70℃。玻璃液的温度从1100℃冷却600℃,凝固成为不同厚度的固态玻璃。玻璃熔窑日夜燃烧,窑内温度高达1400℃-1500℃。
料性对玻璃的成型于退火过程有何影响
1、需要退火。玻璃制品在高温成型后,在冷却过程中会产生不同程度的热应力,这此些分布不均匀的热应力,会大大降低制品的机械强度和热稳定性,同时对玻璃膨胀、密度、光学常数等都有影响,使制品不能实现使用的目的。
2、冷却过程中,玻璃液的温度逐渐下降,其粘度增加,最终形成固体玻璃。冷却速度的快慢会影响玻璃的晶化程度,快速冷却会导致玻璃中形成微小的晶体结构,形成所谓的“玻璃晶体”,这会使玻璃变得更加坚硬但易裂。而缓慢冷却则有助于形成无晶态结构的玻璃,具有较好的韧性和透明度。
3、玻璃制品退火就是最大限度地消除或减弱制品中的残余应力,和光学不均匀性,以及稳定玻璃的内部结构。没有经过退火的玻璃制品,其内部的结构还没有处于稳定状态,如退火后玻璃密度的改变。退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。
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