玻璃的机械性质和几种关键技术发展分析
发布时间:1970-01-01
对玻璃深加工企业而言,洞悉玻璃的机械性质是必不可少的环节,对指导玻璃的生产过程有着重要的作用。我国玻璃深加工生产技术在某些领域已接近国外先进的水平,但整体玻璃深加工生产技术同国外比差距仍然较大,部分技术含量高的产品与生产线工艺研究尚未形成规模,产业化上还是一片空白,这给我们带来了巨大的压力和挑战。如何在短时间内缩小同国外先进生产水平的差距,加快玻璃深加工生产技术的推广及其产业化的推进,是当前亟待解决的问题。自上世纪90年代起,材料科学取得了重大的创新和突破,利用高新技术开发出了多种环保型、节能型、智能型等深加工玻璃,赋予其新的机械、电、光、化学等方面的功能,进一步增强玻璃的使用效果和应用领域。本文从玻璃的机械性质出发,重点阐述造成实际强度低的关键因素,分析几种关键玻璃深加工技术的发展趋势。
1、玻璃机械性能的影响因素
1.1表面微纹
玻璃表面存在的许多微裂纹会导致玻璃实际强裂度及性能大幅降低,据研究可下降3~5倍。微裂纹的产生可归纳为以下几种:①玻璃Si-O结构排列缺陷造成的。这种微裂纹肉眼是无法觉察到的,在电子显微镜下可观测到数目繁多的分布不规则裂纹,是当前的浮法工艺很难克服的问题。②加工过程中产生机械加工损伤或人工操作不当造成的。要采取措施,轻拿轻放,谨防磕碰;注意玻璃生产方向与加工方向一致;注意加工和放置的角度等,防止新增裂纹或裂纹扩大,从而避免在钢化等一系列的热处理中发生炸板、裂板。③磨边、钻孔等冷加工工艺不当,表面纹裂会进一步扩展。需根据加工工艺和玻璃等级,选择合适的工具。如磨轮、钻头的目数尽量高一等级或最细,因为目数越粗越易引起玻璃表面产生损伤;④根据不同玻璃的成份及时调整加工工艺。如加工硼玻璃、石英玻璃、钠玻璃应调整磨轮材质和加工吃刀深度,防止受力和目数过大引发新裂纹或使原有裂纹扩展。
1.2宏观缺陷
平板玻璃制作过程中产生结晶夹杂物、光学变形等,即宏观缺陷。如澄清不良或工艺问题导致的气泡、原料颗粒度大和杂质多导致的结石(如积渣、硫化镍颗粒)及玻璃体火层物,它们与主体玻璃的组成存在很大差异,导致内应力不均匀,在后续热处理时易产生膨胀不均,内应力扩大,导致玻璃的强度下降,甚至产生裂纹或炸板。对于玻璃表面的光畸变和表面平整度等缺陷,尤其是应用在电子玻璃、光伏玻璃等高端产品上,必须予以克服。要根据产品需要,对每道工序加强检查,特别是道的切割工序,采用对料切片法彻底切除这些缺陷部位。


