玻璃的生产
通常所说的玻璃是指由硅酸盐构成的玻璃。它是一种质地坚硬而脆的透明物体。它具有各向同性的物理性能,受热无固定的熔点。通常以石英砂,纯碱,长石及石灰石等为主要原料混合后,在窑炉中高温熔化,澄清,加工成型,再经过退火处理而得到玻璃制品。硅酸盐玻璃主要成分是二氧化硅,氧化钠和氧化钙。根据激光技术, 航天技术等要求还有以磷酸盐,硼酸盐为主玻璃。
现在工业生产中通用的玻璃窑炉是弗克法制玻璃熔炉。它是一种用耐火材料砌成的阶梯型槽型窑炉。由熔化槽,精炼槽和作业槽构成。它以天然气火焰加热为主,炭电阻发热加热为辅,制造玻璃熔制温度约为摄氏1500-1600度 。不能用钢铁冶炼中常用的固体燃料,因为它们会污染玻璃制品,影响玻璃性能。
现在平板玻璃制法,主要采用浮式玻璃制造法。浮法工艺的生产系统由熔化槽,冷却槽,锡槽,退火炉和输出部分组成。工人将事先混合好的原料倒入熔炉,加热融化。经过冷却槽让熔融的玻璃液通过一个口子,流到一个很浅的锡槽里,玻璃液会浮在锡的表面。在表面张力和重力作用下,带有粘性的熔融玻璃液分布成深度均匀的扁平长带。进入退火炉后,开始变硬。用自动切割机切割和堆积机码放。
浮法玻璃制造法由于生产的玻璃厚度均匀,上下表面平整平行,再加上劳动生产率高及利于管理等方面因素影响,故浮法玻璃制造法称为平板玻璃制作方式的主流。
在熔炼特殊的硅单晶,硅酸盐玻璃,磷酸盐玻璃,玻璃光纤等材料时,可采用耐火材料制成的坩埚。石英坩埚可在1650度以下适用,是拉制大直径单晶硅,发展大规模集成电路不可少的基础设备。它具有高纯度,耐热性强,尺寸大,精度高,保温性好,节约能源,质量稳定等优点。
瓷坩埚,主要成分为氧化铝(45-55%),二氧化硅,可耐热1200度左右。可熔炼激光用掺钕硅酸盐玻璃;白金坩埚熔点1773,5度,使用温度不可超过1200度,可熔炼激光用磷酸盐玻璃,用于玻璃拉丝,玻璃纤维生产。
其他还有锆石英坩埚,刚玉坩埚,石墨坩埚等用于熔化金属和其他物质。
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