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1、第九章 装饰玻璃与管线材料第一节 装饰玻璃o 课程的目的：使学生获得有关玻璃的基本理论和基本知识，掌握玻璃的基本特点和性能，为选购玻璃和室内设计的使用打下基础。(一) 按玻璃的化学组成分类o1. 钠玻璃钠玻璃主要由氧化硅、氧化钠、氧化钙组成，又名 钠钙玻璃或普通玻璃，含有铁杂质使制品带有浅绿 色。钠玻璃的力学性质、热性质、光学性质及热稳 定性较差，用于制造普通玻璃和日用玻璃制品。o2. 钾玻璃钾玻璃是以氧化钾代替钠玻璃中的部分氧化钠，并 适当提高玻璃中氧化硅含量制成。它硬度较大，光 泽好，又称做硬玻璃。钾玻璃多用于制造化学仪器 、用具和高级玻璃制品。一、玻璃的分类o3. 铝镁玻璃铝镁玻璃是以部
2、分氧化镁和氧化铝代替钠玻璃中 的部分碱金属氧化物、碱土金属氧化物及氧化硅 制成的。它的力学性质、光学性质和化学稳定性 都有所改善，用来制造高级建筑玻璃。o4. 铅玻璃铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃。它是 由氧化铅、氧化钾和少量氧化硅组成。这种玻璃 透明性好，质软，易加工，光折射率和反射率较 高，化学稳定性好，用于制造光学仪器、高级器 皿和装饰品等。o5. 硼硅玻璃硼硅玻璃又称耐热玻璃，它是由氧化硼、氧 化硅及少量氧化镁组成。它有较好的光泽和 透明性，力学性能较强，耐热性、绝缘性和 化学稳定性好，用来制造高级化学仪器和绝 缘材料。o6. 石英玻璃石英玻璃是由纯净的氧化硅制成，具有很强 的力
3、学性质，热性质、光学性质、化学稳定 性也很好，并能透过紫外线，用来制造高温 仪器灯具、杀菌灯等特殊制品。(二) 按制品结构与性能分类o1. 平板玻璃(1) 普通平板玻璃：包括普通平板玻璃和浮法玻璃。(2) 钢化玻璃。(3) 表面加工平板玻璃：包括磨光玻璃、磨砂玻璃、 喷砂玻璃、磨花玻璃、压花玻璃、冰花玻璃、蚀刻玻 璃等。(4) 掺入特殊万分的平板玻璃：包括彩色玻璃、吸热 玻璃、光致变色玻璃、太阳能玻璃等。(5) 夹物平板玻璃：包括夹丝玻璃、夹层玻璃、电热 玻璃等。复层平板玻璃：普通镜面玻璃、镀膜热反射玻璃、镭 射玻璃、釉面玻璃、涂层玻璃、覆膜(覆玻璃贴膜)玻 璃等。o2. 玻璃制成品o(1)
4、平板玻璃制品：包括中空玻璃、玻璃磨 花、雕花、彩绘、弯制等制品及幕墙、门窗 制品。o(2) 不透明玻璃制品和异型玻璃制品：包括 玻璃锦砖(马赛克)、玻璃实心砖、玻璃空心 砖、水晶玻璃制品、玻璃微珠制品、玻璃雕 塑等。o(3) 玻璃绝热、隔音材料：包括泡沫玻璃和 玻璃纤维制品等。二、玻璃原料o1. 玻璃的主要原料o(1) 硅砂或硼砂：硅砂或硼砂引入玻璃的主要成分 是氧化硅或氧化硼，它们在燃烧中能单独熔融成玻 璃主体，决定了玻璃的主要性质，相应地称为硅酸 盐玻璃或硼酸盐玻璃。o(2) 苏打或芒硝：苏打和芒硝引入玻璃的主要成分 是氧化钠，它们在煅烧中能与硅砂等酸性氧化物形 成易熔的复盐，起了助熔作用
5、，使玻璃易于成型。 但如含量过多，将使玻璃热膨胀率增大，抗拉度下 降。o(3) 石灰石、白云石、长石等：石灰石引入玻璃的 主要成分是氧化钙，增强玻璃化学稳定性和机械强 度，但含量过多使玻璃折晶和降低耐热性。o白云石作为引入氧化镁的原料，能提高玻璃的透明 度、减少热膨胀及提高耐水性。o长石作为引入氧化铝的原料，它可以控制熔化温度 ，同时也可提高耐久性。此外，长石还可提供氧化 钾成分，提高玻璃的热膨胀性能。o(4) 碎玻璃：一般来说，制造玻璃时不是全部用新 原料，而是掺入15%30%的碎玻璃。2. 玻璃的辅助原料o(1) 脱色剂：原料中的杂质如铁的氧化物会给 玻璃带来色泽，常用纯碱、碳酸钠、氧化钴
6、、氧 化镍等作脱色剂，它们在玻璃中呈现与原来颜色 的补色，使玻璃变成无色。o(2) 着色剂：某些金属氧化物能直接溶于玻璃 溶液中使玻璃着色。 o(3) 澄清剂：澄清剂能降低玻璃熔液的粘度， 使化学反应所产生的气泡，易于逸出而澄清。o(4) 乳浊剂：乳浊剂能使玻璃变成乳白色半透 明体。三、玻璃的制造工艺o(1) 计量与配料：将硅砂、苏打、芒硝、石灰石、 白云石、长石、碎玻璃及其它辅助原料，按所生产 的玻璃种类要求进行不同配比后搅拌均匀。o(2) 熔融：混合好的原料在14001600的高温 窑内进行熔融，窑的一端不断供料，熔融的玻璃液 连续从另一端流出。o(3) 澄清：玻璃原料熔化后，结晶即遭破坏
7、，同时 ，硫酸盐、碳酸盐分解产产生二氧化碳、二氧化硫 、三氧化硫等气体，产生气泡，必须加入澄清剂清 除气泡。采用砷的氧化物作澄清剂时，其作用是它 产生的大气泡在上升过程中将小气泡吸收排除，使 玻璃液得以澄清。o(4) 成型：熔融玻璃达到成型温度后慢慢冷却，根 据用途成型为需要形状。平板玻璃的成型方法有浇 注法、轧制法、引上法、浮法等。o浇注法是将熔融的玻璃液流到铁板上之后转动滚筒 将玻璃压展成板状。轧制法是用上下一对转动滚筒 ，将熔融玻璃沿水平方向引出成型。用这一方法可 以成型夹丝玻璃、型板玻璃及波形玻璃。引上法是 用滚筒将熔融玻璃沿垂直方向拉出成型，分为有槽 法和无槽法。浮法是使熔融玻璃通过
8、熔融金属(锡) 表面，延伸入退火窑降温退火，经切割而成。玻璃的加工与装饰方法主要有以下几种 o1. 研磨与抛光o2. 钢化、夹层、中空o3. 表面处理(1) 化学蚀剂：目的是改变玻璃表面质地形成光滑面 和散光面。用氢氟酸类溶液进行侵蚀，使玻璃表面呈 现凹凸形或去掉凹凸形。(2) 表面着色：在高温或电浮条件下金属离子会向玻 璃表面层扩散，使玻璃表面呈现颜色，因此可将着色 离子的金属、熔盐、盐类的糊膏涂覆在玻璃表面，在 高温或电浮条件下使玻璃表面着色。(3) 表面金属涂层：玻璃表面可以镀上一层金属薄膜 以获得新的功能，方法有化学法和真空沉积法及加热 喷涂法等。第三节 常用的建筑玻璃o 平板玻璃包括
9、拉引法生产的普通平板玻璃和浮法玻 璃。由于浮法玻璃比普通平板玻璃具有更好的性能o(一) 产品分类o1、浮法玻璃按厚度分为3，4，5，6，8，10，12mm 七类。o2、浮法玻璃按等级分为优等品、一级品和合格品三等 。o(二) 浮法玻璃的外观质量要求o(三) 应用o浮法玻璃主要用作汽车、火车、船舶的门窗风挡玻璃， 建筑物的门窗玻璃，制镜玻璃以及玻璃深加工原片。一、平板玻璃o钢化玻璃是将玻璃加热到接近玻璃软化点的温 度(600650)以迅速冷却或用化学方法 钢化处理所得的玻璃深加工制品。它具有良好 的机械性能玻璃和耐热冲击性能，又称为强化 玻璃。o钢化玻璃破碎时出现网状裂纹，或产生细小碎 粒，不会
10、伤人，故又称安全玻璃。钢化玻璃的 耐热冲击性能很好，最大的安全工作温度为 287.78，并能承受204.44的温差。故可 用来制造高温炉门上的观测窗、辐射式气体加 热器和干燥器等。二、钢化玻璃o由于钢化玻璃具有较好的性能，所以，它在汽车 工业、建筑工程以及军工领域等行业得到了广泛 应用。常用作高层建筑的门、窗、幕墙、屏蔽及 商店橱窗、军舰与轮船舷窗以及桌面玻璃等。o钢化玻璃有普通钢化玻璃、钢化吸热玻璃、磨光 钢化玻璃等品种o平面钢化玻璃主要用作建筑工程的门窗、隔墙 与幕墙等；弯钢化玻璃主要用作汽车车窗玻璃 ；半钢化玻璃主要用作暖房、温室及隔墙等的 玻璃窗；区域钢化玻璃主要用作汽车的风挡玻 璃。
11、o钢化玻璃不能切割、磨削，边角不能碰击，使 用时需选择现成尺寸规格或提出具体设计图纸 加工定做。此外，钢化玻璃在使用过程中严禁 溅上火花。否则，当其再经受风压或振动时， 伤痕将会逐渐扩展，导致破碎。三、夹层玻璃o夹层玻璃系两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明 塑料薄片，经加热、加压，粘合而成的平面或 弯曲的复合玻璃制品。夹层玻璃的抗冲击性比 普通平板玻璃高出几倍。玻璃破碎时不裂成碎 块，仅产生辐射状裂纹和少量玻璃碎屑，而且 碎片仍粘贴在膜片上，不致伤人。因此夹层玻 璃也属于安全玻璃。夹层玻璃的透光性好，如 2+2mm厚玻璃的透光率为82%。夹层玻璃还 具有耐久、耐热、耐湿、耐寒等性质。o 生产夹层玻
12、璃的厚片可以采用普通平板玻璃 、浮法玻璃、钢化玻璃、彩色玻璃、吸热玻璃 和热反射玻璃等。常用的热塑性树脂薄片为聚 乙烯醇宿丁醛(PV)。o夹层玻璃的品种很多，有减薄夹层玻璃、遮阳 夹层玻璃、电热夹层玻璃、防弹夹层玻璃、玻 璃纤维增强夹层玻璃、报警夹层玻璃、防紫外 线夹层玻璃、隔音夹层玻璃等。o夹层玻璃主要用作汽车和飞机的风挡玻璃、防 弹玻璃以及有特殊安全要求的建筑物的门窗、 隔墙、工业厂房的天窗和某些水下工程。o中空玻璃中由两层或两层以上的平板玻璃 原片构成，四周用高强度气密性复合胶粘 剂将玻璃及铝合金框和橡皮条、玻璃条粘 结、密封，中间充入干燥气体，还可以涂 上各种颜色或不同性能的薄膜，框内
13、充以 干燥剂，以保证玻璃原片间空气的干燥度 。o玻璃原片可以采用普通平板玻璃、钢化玻 璃、压花玻璃、热反射玻璃、吸热玻璃和 夹丝玻璃等。其加工方法分为胶接法、焊 接法和熔接法。四、中空玻璃o 中空玻璃o 中空玻璃的主要功能是隔热隔声，所以，又称为 绝缘玻璃。一般可降低噪声3040dB；且防结霜性 能好。传热系数为3.09W/m2K，而普通玻璃(3mm 厚)的传热系数则为7.19 W/m2K，耗热量为中空玻 璃的两倍。优质的中空玻璃寿命可达25年之久。o国外中空玻璃的应用较为普通。1990年，美国有 90%的住宅使用了中空玻璃。一些欧洲国家还规定所 有建筑物必须全部采用中空玻璃，禁止普通玻璃作窗
14、 玻璃。具有显著节能作用的中空玻璃在建筑领域具有 广阔的应用前景。o中空玻璃广泛应用于高级住宅、饭店、宾馆、办公楼 、学校、医院、商店等需要室内空调的场合，也可以 用于汽车、火车、轮船的门窗等处。热反射玻璃是将平板玻璃经过深加工处理得到 的一种新型玻璃制品。它既具有较高的热反射能 力，又保持了平板玻璃的透光性，具有良好的遮 光性和隔热性能。它用于建筑的门窗及隔墙等处 。热反射的玻璃具有以下特性：o（一）对太阳辐射能的反射能力较强o（二）遮阳系数小o（三）单向透视性o（四）可见光透过率低五、热反射玻璃六、吸热玻璃o既能保持较高的可见光透过率，又能吸收大 量红外辐射的玻璃称为吸热玻璃。o吸热玻璃的
15、生产是在普通钠钙硅酸盐玻璃 中加入有着色作用的氧化物，如氧化铁、氧 化镍、氧化钴以及氧化硒等；或在玻璃表面 喷涂氧化锡、氧化钴、氧化铁等有色氧化物 薄膜。使玻璃带色，并具有较高的吸热性能 。o吸热玻璃按颜色分为灰色、茶色、绿色、古铜色、 金色、棕色和蓝色等；按成分分为硅酸盐吸热玻璃 、磷酸盐吸热玻璃、光致变色玻璃和镀膜玻璃等。o吸热玻璃具有以下特性：o（一）吸收太阳光辐射o（二）吸收可见光o（三）吸收太阳光紫外线o（四）具有一定的透明度o（五）玻璃色泽经久不变o吸热玻璃已广泛用于建筑工程的门窗或外墙 以及车船的风挡玻璃等，起到采光、隔热、 防眩作用。吸热玻璃还可按不同的用途进行 加工，制成磨光
16、玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃 、镜面玻璃及中空玻璃等玻璃深加制品 七、玻璃马赛克o玻璃马赛克又称玻璃锦砖，o玻璃马赛克是将长度不超过45mm的各种颜 色和形状的玻璃质小块铺贴在纸上而制成的 一种装饰材料。它与陶瓷锦砖的主要区别是 ：玻璃质结构，呈乳浊状或半乳浊状，内含 少量气泡和未熔颗粒；单块产品断面呈楔形 ，背面有锯齿状或阶梯状的沟纹，以便粘贴 牢固。o玻璃马赛克具有如下特点：o（一）色泽绚丽多彩，典雅美观o（二）质地坚硬，性能稳定，具有耐热、耐 寒、耐候、耐酸碱等性能o（三）施工方便o玻璃马赛克适用于宾馆、医院、办公楼、礼 堂、住宅等建筑的外墙装饰。八、其他品种玻璃o(一) 磨砂玻璃o磨砂玻璃又称为毛玻璃，它是将平板玻璃的表面经机械喷砂、手工研磨 或用氢氟酸溶蚀等方法处理成均匀毛面而成。由于表面粗糙，只能透光 而不能透视，多用于需要隐秘或不受干扰的房间，如浴室、卫生间和办 公室的门窗等，也可用作黑板。o(二) 压花玻璃o压花玻璃又称为滚花玻璃，是在平板玻璃硬化前用带有花样图案的滚筒 压制而成的。由于压花玻璃表面凹凸不平而具有不规则的折射光线，可 将
