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1、第六节第六节 玻璃的成型玻璃的成型成型方法分类成型方法分类物物理理成成型型热塑成型热塑成型 成型成型冷成型冷成型化化学学成成型型吹吹制制成成型型拉拉制制成成型型压压制制成成型型压压延延成成型型浇浇铸铸成成型型离离心心成成型型喷喷吹吹成成型型浮浮法法成成型型 一、浮法成型一、浮法成型 成型过程成型过程1150左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流道、流左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流道、流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄
2、，在锡槽末端的玻璃带已冷却到成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到600左左右，辊道的拉引把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过右，辊道的拉引把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。渡辊台进入退火窑。1-玻璃液玻璃液 2-流槽流槽 3-闸板闸板 4-碹顶碹顶 5-玻璃带玻璃带 6-锡液锡液 7-槽底槽底 8-保护气体管道保护气体管道 9-过渡辊台过渡辊台1 1、浮法成型的特点、浮法成型的特点成型时不需克服玻璃自身的重力成型时不需克服玻璃自身的重力可以充分发挥玻璃表面张力的作用可以充分发挥玻璃表面张力的作用玻璃带横向温度均匀玻璃带横向温度均匀可以比较容易地生产特薄和特厚的玻璃可以比较容
3、易地生产特薄和特厚的玻璃成型过程中温度降落慢、拉引速度快成型过程中温度降落慢、拉引速度快避免了玻璃结晶缺陷、作业周期长避免了玻璃结晶缺陷、作业周期长板宽加大比较容易板宽加大比较容易可以在线生产镀膜玻璃可以在线生产镀膜玻璃容易实现切装机械化自动化容易实现切装机械化自动化可以比较容易地生产特大片玻璃可以比较容易地生产特大片玻璃式中，式中，h h1 1、h h、d dg g、d d、分别、分别为浮起高度、玻璃自然厚度、为浮起高度、玻璃自然厚度、玻璃密度、锡液密度。玻璃密度、锡液密度。2 2、浮法玻璃的成型机理、浮法玻璃的成型机理（1 1）玻璃液在锡液面上的浮起高度）玻璃液在锡液面上的浮起高度 （2）
4、浮法玻璃自然厚度）浮法玻璃自然厚度 概念概念:浮在锡液面上的玻璃液不受到任何外力作用浮在锡液面上的玻璃液不受到任何外力作用时所显示的厚度。时所显示的厚度。影响因素影响因素:玻璃液的表面张力玻璃液的表面张力g、锡液的表面张力、锡液的表面张力t、玻璃液与锡液界面上的表面张力、玻璃液与锡液界面上的表面张力g、t 以及以及玻璃液与锡液的密度玻璃液与锡液的密度dg、d。（3 3）抛光原理）抛光原理抛光的概念抛光的概念一般的抛光是指对物件进行机械加一般的抛光是指对物件进行机械加工，使它的表面变得十分光滑。工，使它的表面变得十分光滑。浮法玻璃的抛光过程主要是依赖于玻璃液浮法玻璃的抛光过程主要是依赖于玻璃液表
5、表面张力面张力的作用的作用一种内力的作用实现的。一种内力的作用实现的。玻璃的表面张力玻璃的表面张力不同成分的玻璃液，其表面张力不同成分的玻璃液，其表面张力不同，一般变化在（不同，一般变化在（2.202.203.803.80）1010-1-1N/mN/m范围内。范围内。对于钠钙硅玻璃，表面对于钠钙硅玻璃，表面张力与组成的关系为：张力与组成的关系为：各种氧化物的表面张力系数各种氧化物的表面张力系数ai氧化物的含量氧化物的含量锡液的表面张力玻璃液的表面张力锡液的表面张力玻璃液的表面张力锡液的表面张力锡液的表面张力锡槽中的锡液是一种复杂的溶液，其杂质锡槽中的锡液是一种复杂的溶液，其杂质对表面张力的影响
6、很小，可以用纯锡液的对表面张力的影响很小，可以用纯锡液的表面张力来代替。表面张力来代替。玻璃与锡液界面上的表面张力玻璃与锡液界面上的表面张力高温下，玻璃液和锡液是两种不相容的液高温下，玻璃液和锡液是两种不相容的液体，在它们的界面上存在表面张力。体，在它们的界面上存在表面张力。两相界面上表面张力与两相的两相界面上表面张力与两相的密度差密度差有关。有关。气相密度液相密度气相密度液相密度，液，液-气界面的表面张气界面的表面张力液力液-液界面的表面张力液界面的表面张力在重力和表面张力平衡时，玻璃液在锡液面上在重力和表面张力平衡时，玻璃液在锡液面上形成约形成约7mm7mm厚的玻璃带。在拉引略小于平衡厚度
7、厚的玻璃带。在拉引略小于平衡厚度的玻璃时，如的玻璃时，如6-6.5mm6-6.5mm，只要适当增大拉引速度，只要适当增大拉引速度，对玻璃带产生一定的拉力就可以了。对玻璃带产生一定的拉力就可以了。（4 4）拉薄原理）拉薄原理难点难点拉引更薄的玻璃拉引更薄的玻璃在拉薄过程中，拉力使玻璃变薄，在拉薄过程中，拉力使玻璃变薄，而表面张力有使玻璃增厚的趋势，而表面张力有使玻璃增厚的趋势，使带宽有收缩的趋势。使带宽有收缩的趋势。适宜粘度：适宜粘度：106Pas，常用范围是，常用范围是105.25-106.75 Pas拉薄的方法：拉薄的方法：解决办法解决办法拉薄的适宜粘度拉薄的适宜粘度拉薄的方法拉薄的方法 徐
8、冷法徐冷法 重新加热法重新加热法 拉薄的措施拉薄的措施高速拉引高速拉引施加横向拉力施加横向拉力（5）拉边器的配置）拉边器的配置A、原理：通过调节拉边器安装位置、角度、运转速、原理：通过调节拉边器安装位置、角度、运转速度、压入深度等方法调节玻璃带的厚度。度、压入深度等方法调节玻璃带的厚度。B、数量：与厚度有关。、数量：与厚度有关。使用中的拉边器使用中的拉边器玻璃厚度玻璃厚度(mm)(mm)5 54 43 32 21.61.6拉边器配用台数拉边器配用台数(台台)1 12-32-33-43-44-54-57 7厚玻璃是指大于平衡厚度的玻璃厚玻璃是指大于平衡厚度的玻璃（6 6）厚玻璃生产原理）厚玻璃生
9、产原理当玻璃液厚度大于平衡厚度时，重力和侧向当玻璃液厚度大于平衡厚度时，重力和侧向力的合力大于表面张力的合力，合力方向使力的合力大于表面张力的合力，合力方向使玻璃展薄，玻璃展薄，合力合力F Fc c称为展薄力称为展薄力。玻璃愈厚，展薄力愈大。要获得厚玻璃，必玻璃愈厚，展薄力愈大。要获得厚玻璃，必须有一个阻挡力须有一个阻挡力F F0 0来平衡展薄力来平衡展薄力F Fc c，即，即3 3、锡的物理性质、锡的物理性质 向锡槽中所加的锡为锡锭，向锡槽中所加的锡为锡锭，易氧化成氧化亚锡、氧化易氧化成氧化亚锡、氧化锡，储存温度不当会发生锡，储存温度不当会发生晶体转变而粉化。晶体转变而粉化。性性 质质单单
10、位位数值数值性性 质质单单 位位数值数值密度密度熔点熔点沸点沸点导热率导热率(200)g/cm3W/(mK)7.298231.96227065.73熔化潜热熔化潜热蒸发潜热蒸发潜热固固-液相体积变化液相体积变化表面张力（表面张力（232）J/gJ/g%N/m60.330182.753110-3波长波长m12471012反光能力反光能力%546172818485锡锭锡锭 4 4保护气体保护气体 作用：防止锡的氧化以保持玻璃的抛光度，作用：防止锡的氧化以保持玻璃的抛光度，减少产生虹彩、沾锡、光畸变等缺陷，减少减少产生虹彩、沾锡、光畸变等缺陷，减少锡的损失等。锡的损失等。组成：一般，保护气体由组成：
11、一般，保护气体由N N2 2+H+H2 2组成。组成。部位部位中部中部首部首部尾部尾部H H2 2()4 46 66 67 78 89 9N N2 2()96969494949493 93 929291915超薄玻璃的生产超薄玻璃的生产（1）概念：）概念：3mm以下的平板玻璃称为薄玻璃，而厚度以下的平板玻璃称为薄玻璃，而厚度在在1.5mm以下的称为超薄玻璃。以下的称为超薄玻璃。（2）主要生产难点）主要生产难点A、玻璃板厚薄差小，对玻璃原片的厚薄差要求小于、玻璃板厚薄差小，对玻璃原片的厚薄差要求小于0.05mm；B、有波纹度的特别要求，一般要求是、有波纹度的特别要求，一般要求是0.15Um/20
12、 mm；C、玻璃质量要求极高，几乎要求无气泡、杂物、铅锡等；、玻璃质量要求极高，几乎要求无气泡、杂物、铅锡等；D、包装要求质量高，不能有任何细小划伤，贮存周期要求、包装要求质量高，不能有任何细小划伤，贮存周期要求长，对包装纸等都有特殊要求。长，对包装纸等都有特殊要求。（3）生产方法）生产方法A、电极法、电极法B、挡墙拉边机法、挡墙拉边机法电极法电极法挡墙拉边挡墙拉边机法法机法法6 6、厚玻璃的生产方法、厚玻璃的生产方法（1 1）拉边机法（简）拉边机法（简 称称RADSRADS法，也叫法，也叫 倒八字拉边机积倒八字拉边机积 厚法）厚法）（2 2）挡墙挡墙拉拉边边机法机法（简简称称DTDT法）法）
13、7 7、浮法成型的几种缺陷、浮法成型的几种缺陷（1 1）“彩虹彩虹”：SnO+1/2OSnO+1/2O2 2=SnO=SnO2 2（2 2）沾锡）沾锡 Sn Sn2+2+对金属锡的粘附力，通常沾锡呈细粒的点状，严重对金属锡的粘附力，通常沾锡呈细粒的点状，严重时则呈片状。时则呈片状。（3 3）“斑点斑点”（或光畸变点）（或光畸变点）玻璃表面的微笑凹陷，其形状呈平滑的圆形。这种斑玻璃表面的微笑凹陷，其形状呈平滑的圆形。这种斑点缺陷损害了玻璃的光学质量，使观察到的物象发生畸变。点缺陷损害了玻璃的光学质量，使观察到的物象发生畸变。产生的原因：产生的原因：SnOSnO和和SnSSnS蒸汽的聚集冷凝。蒸汽
14、的聚集冷凝。（4 4）“小波纹小波纹”玻璃表面的微细不平整缺陷。产生的原因：玻璃表面的微细不平整缺陷。产生的原因：高温区高温区温度不均匀；温度不均匀；锡液中的氧被氧化为氧化锡，体积局部膨锡液中的氧被氧化为氧化锡，体积局部膨胀而产生应力，当玻璃温度低时，应力来不及消失，在玻胀而产生应力，当玻璃温度低时，应力来不及消失，在玻璃的继续冷却过程中产生不均匀收缩，从而促进了小波纹璃的继续冷却过程中产生不均匀收缩，从而促进了小波纹的形成。的形成。8 8、锡槽的工艺分区、锡槽的工艺分区（1 1）抛光区）抛光区 功能：使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。功能：使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。温度：
15、不低于温度：不低于10001000，不大于不大于10103 3PaSPaS。停留时间：不得少于停留时间：不得少于1.7min1.7min。此区不能采用强制冷却。此区不能采用强制冷却。（2 2）预冷区）预冷区 功能：为了满足成型时的温度和粘度，需有个冷却过程。功能：为了满足成型时的温度和粘度，需有个冷却过程。温度：温度：1100 900 1100 900 左右，左右，大于大于10104 4PaSPaS 为了防止玻璃带的摆动，常在此区的两侧安置拉边机。为了防止玻璃带的摆动，常在此区的两侧安置拉边机。一般此区的长度为一般此区的长度为5 56m6m。此区可以采用强制冷却。此区可以采用强制冷却。（3 3
16、）拉薄（或增厚）区）拉薄（或增厚）区 温度：大约为温度：大约为900 900 780 780，适宜的展薄粘度为，适宜的展薄粘度为 10 104.25 4.25 5.755.75PaSPaS。此区的长度为锡槽宽度长度的此区的长度为锡槽宽度长度的3/5 3/5 2/32/3。（4 4）冷却区）冷却区 温度：降至温度：降至600 600 650 650 目的：增大玻璃粘度，使之足以在保持原状的情况下拉出目的：增大玻璃粘度，使之足以在保持原状的情况下拉出 锡槽进入退火区。锡槽进入退火区。二、平拉成型二、平拉成型（一）原理（一）原理1、板根形成、板根形成 玻璃液被引砖分流，在引砖上的液面由两块玻璃液被引
17、砖分流，在引砖上的液面由两块“硬皮硬皮”合成合成板根。板根。2、边子形成、边子形成 依靠拉边辊和边部冷却形成稳定边子。依靠拉边辊和边部冷却形成稳定边子。3、板面拉伸、板面拉伸 向上拉力需要克服转向辊摩擦力、玻璃液表面张力、粘滞向上拉力需要克服转向辊摩擦力、玻璃液表面张力、粘滞力、重力等的作用。力、重力等的作用。4、转向、转向 玻璃呈粘弹性状态时转向。玻璃呈粘弹性状态时转向。(二二)成型过程成型过程从成型室浅层从成型室浅层玻璃液的自由玻璃液的自由液面引出原板液面引出原板，经过转向辊，经过转向辊转向转向9090由垂由垂直拉引变为水直拉引变为水平拉引，经过平拉引，经过退火后切割成退火后切割成原片。原
18、片。与引上法相比：成型速度快，生产周期与引上法相比：成型速度快，生产周期长，产品质量高；与浮法相比：便于控制长，产品质量高；与浮法相比：便于控制厚度，易生产厚度，易生产1mm1mm以下的薄玻璃。以下的薄玻璃。（三）几个部件作用（三）几个部件作用1 1、C C型砖型砖 分隔空间，阻挡浮渣。分隔空间，阻挡浮渣。2 2、引砖、引砖 分流、挡热，稳定板根。分流、挡热，稳定板根。3 3、主水包、主水包 稳定气流，冷却板根。稳定气流，冷却板根。4 4、唇砖（或、唇砖（或L L型砖）型砖）稳定气流，平衡板根内外冷却强度，便于打稳定气流，平衡板根内外冷却强度，便于打炉。炉。5 5、转向辊、转向辊 使玻璃带转向
19、使玻璃带转向主要成型设备：槽子砖、主要成型设备：槽子砖、冷却机、引上机冷却机、引上机三、垂直成型三、垂直成型有槽引上法有槽引上法玻璃液从唇形玻璃液从唇形的槽口引出，的槽口引出，经过冷却水包经过冷却水包的硬化，在引的硬化，在引上机机膛内退上机机膛内退火后切割成原火后切割成原片。片。用一块沉在用一块沉在玻璃液中引砖与上玻璃液中引砖与上面的冷却水包一起面的冷却水包一起形成板根。形成板根。无槽引上法无槽引上法生产控制难度较大，不生产控制难度较大，不易生产易生产2mm2mm以下的薄玻璃以下的薄玻璃四、四、压延法压延法 用来制造刻花玻璃、夹丝玻璃及少量用来制造刻花玻璃、夹丝玻璃及少量特殊用途的平板玻璃。特
20、殊用途的平板玻璃。间歇压延法：间歇压延法：将玻璃液倒在浇铸台的金属板上，将玻璃液倒在浇铸台的金属板上，然后用沉重的金属辊压延使之变为平板玻璃。然后用沉重的金属辊压延使之变为平板玻璃。连续压延法：连续压延法：玻璃液由池窑的溢流槽连续流出，流玻璃液由池窑的溢流槽连续流出，流入压延机被辊压成一定厚度的玻璃带入压延机被辊压成一定厚度的玻璃带,经辊道输送进经辊道输送进入连续式退火窑中退火。入连续式退火窑中退火。半连续压延法：半连续压延法：从池窑或坩埚窑中取出一定量的玻从池窑或坩埚窑中取出一定量的玻璃液，倾倒在两根直径相同的压辊之间，两个压辊璃液，倾倒在两根直径相同的压辊之间，两个压辊相向转动，使玻璃液从辊间辊压成板状。相向转动，使玻璃液从辊间辊压成板状。