钢化玻璃生产工艺原理
自制钢化玻璃实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解钢化玻璃的制作原理和工艺流程。
2. 通过实验掌握钢化玻璃的自制方法。
3. 分析钢化玻璃的性能特点，验证其安全性和实用性。
二、实验原理钢化玻璃是一种安全玻璃，具有较高的强度和耐热冲击性能。
其制作原理是将普通平板玻璃加热至接近软化温度（约600℃），然后迅速冷却至室温，使玻璃表面和内部产生较大的内应力。
这种内应力使得玻璃在受到外力作用时，能够将外力分散到整个玻璃表面，从而避免破碎。
三、实验材料与设备1. 实验材料：普通平板玻璃、钢化玻璃专用药剂、加热炉、冷却装置、切割机、抛光机等。
2. 实验设备：温度计、秒表、量筒、钢化玻璃性能检测仪等。
四、实验步骤1. 准备工作：将普通平板玻璃裁剪成所需尺寸，并清洗干净。
2. 药剂处理：将钢化玻璃专用药剂均匀涂抹在玻璃表面。
3. 加热：将药剂处理过的玻璃放入加热炉中，加热至接近软化温度（约600℃）。
4. 冷却：迅速将加热后的玻璃取出，放入冷却装置中，使玻璃表面迅速冷却至室温。
5. 切割与抛光：将钢化玻璃进行切割和抛光处理，使其达到所需的形状和光洁度。
6. 性能检测：使用钢化玻璃性能检测仪对钢化玻璃的强度、耐热冲击性能等进行检测。
五、实验结果与分析1. 钢化玻璃的强度：通过实验检测，自制钢化玻璃的强度达到普通平板玻璃的4-5倍，满足安全使用要求。
2. 钢化玻璃的耐热冲击性能：实验结果显示，自制钢化玻璃在高温（约300℃）下放置1小时，冷却至室温后，表面无裂纹，表明其具有良好的耐热冲击性能。
3. 钢化玻璃的透明度：经过切割和抛光处理，自制钢化玻璃的透明度达到95%以上，满足实际使用需求。
六、实验结论通过本次实验，我们成功自制了钢化玻璃，并对其性能进行了分析。
实验结果表明，自制钢化玻璃具有较高的强度和耐热冲击性能，透明度良好，符合安全使用要求。
在今后的生产实践中，可以进一步优化钢化玻璃的制作工艺，提高其性能，满足不同领域的需求。
七、实验心得1. 钢化玻璃的制作工艺较为复杂，需要严格掌握加热、冷却等环节，确保玻璃表面和内部产生均匀的内应力。
钢化玻璃生产工艺流程图
钢化玻璃生产工艺流程图1.原材料准备：钢化玻璃的主要原料为浮法玻璃，其成分包括二氧化硅、氧化钠、氧化钙等。
在生产之前，需要按照一定比例将原材料进行混合，并加入适量的助剂，以提高玻璃的强度和透明度。
2.玻璃加工：原料混合后，将其熔化于高温的玻璃窑中，通过浮法法将熔融玻璃流动到锡液上，形成一个平整而均匀的玻璃带。
然后将玻璃带经过冷却、铺放、切割等多道工序，得到所需的玻璃板。
3.钢化处理：钢化玻璃的核心工艺是将普通玻璃进行快速冷却和预加热，使其表面形成压应力，内部形成张应力，从而提高玻璃的强度和抗冲击性能。
钢化处理的主要过程分为四个阶段：加热、瞬间冷却、稳定冷却和退火。
（1）加热阶段：将玻璃加热到约600℃以上的温度，使其达到热软化状态。
加热设备通常采用电阻丝或气体火炉，以实现均匀的加热效果。
（2）瞬间冷却阶段：加热的玻璃在经过短暂时间的加热后，迅速移入高压风机或喷嘴之间，通过在短时间内将玻璃表面吹冷，使其迅速冷却并形成压应力。
（3）稳定冷却阶段：经过瞬间冷却后，将玻璃移入资源冷却区，继续冷却处理。
这一阶段的目的是使玻璃体内部形成张应力，与表面形成的压应力相互平衡，提高玻璃的强度。
（4）退火阶段：冷却完成后，玻璃需要进行退火处理，以消除内部应力，并提高玻璃的耐温度和抗冲击性能。
退火处理通常在温度为550-600℃的特殊炉中进行，持续一段时间。
4.成品检验：钢化玻璃制品需要经过严格的质量检验才能出厂。
主要的检测项目包括平整度、表面质量、热冲击性能等。
对于建筑玻璃，还需要进行透光性、隔热性和防爆性能的检测。
以上所述为钢化玻璃的生产工艺流程。
在实际生产过程中，还需要遵循一系列的操作规程和标准，以确保钢化玻璃产品的质量和性能。
同时，钢化玻璃生产过程中需要注意的问题有：原材料的质量、加热温度的控制、冷却速度的控制、设备的维护和检修等。
只有做好这些细节工作，才能保证钢化玻璃产品的质量和稳定性。
钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点
钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点【】是的一种，又称为淬火。
通常使用化学或物理方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承载外力时，首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，玻璃强度较普通大大提高。
钢化玻璃按照钢化方法可分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃，按照钢化程度可分为全钢化玻璃、半钢化玻璃和区域钢化玻璃三种。
钢化玻璃生产工艺过程:生产钢化玻璃的物理钢化方法有风冷钢化、液冷钢化和微粒钢化等多种，其中最常用的是风冷钢化.物理钢化是把玻璃加热到低于软化温度后进行均匀的快速冷却，玻璃外部因迅速冷却而固化、而内部冷却较慢。
当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力，而内部为张应力，从而提高了玻璃强度和耐热冲击性。
物理钢化的主要设备是，它由加热和淬冷两部分组成，按玻璃的输送方式又分为水平钢化炉和垂直钢化炉两种。
钢化玻璃的生产工艺流程如下：玻璃原片准备一切裁、钻孔、打槽、磨边一洗涤、干燥一电炉加热一风栅淬冷一成品检验(1)垂直钢化法垂直钢化法采用夹钳吊挂平板玻璃加热和吹风进行淬火，是最早使用的一种淬火方法。
垂直钢化生产线主要由加热炉、压弯装置和钢化风栅三部分组成。
经过原片准备、加工、洗涤、干燥和半成品检验等预处理的玻璃，用耐热钢夹钳钳住送入电加热炉中进行加热。
当玻璃加热到需要温度后，快速移至风栅中进行淬冷。
在钢化风栅中用压缩空气均匀、迅速地喷吹玻璃的两个表面，使玻璃急剧冷却。
在玻璃的冷却过程中，玻璃的内层和表层之间产生很大的温度梯度，因而在玻璃表面层产生压应力，内层产生拉应力，从而提高玻璃的机械强度和耐热冲击性。
淬冷后的玻璃从风栅中移出并去除夹具，经检验后包装入库。
使用垂直法生产曲面钢化玻璃，有一步法和二步法两种。
二步法是在钢化加热炉和钢化风栅之间，设有一个由前、后模组成的压弯装置。
当玻璃在加热炉内加热到接近软化温度时迅速移入压弯装置中，被压弯装置弯曲成所需的曲面，然后经淬冷获得曲面钢化玻璃产品。
一步法时，钢化风栅和压弯模具用对接的方式结成一体，玻璃的弯曲和淬冷在同一工位完成。
钢化玻璃的生产工艺
钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处理而成。
普通平板玻璃要求用特选品或一等品；浮法玻璃要求用优等品或一级品。
钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。
钢化玻璃的主要优点有两条：第一是强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃5~10倍，可达150〜250兆帕，热稳定性提高3〜4倍，可经受200〜250 C的温差急变，破碎时形成无尖锐棱角的颗粒，对人体伤害很小，提高强度的同时亦提高了安全性。
是最广泛使用的安全玻璃。
第二是使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了•钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2~3倍的提高，对防止热炸裂有明显的效果。
钢化玻璃在建筑中主要应用于门、窗、橱窗、围护结构及用作饰面材料等。
钢化玻璃制作的原理：钢化玻璃又称强化玻璃，是一种预应力玻璃。
它是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成破坏。
当玻璃受到外力作用时，这个压力层可将部分拉应力抵消，避免玻璃的碎裂，虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺陷存在，不会造成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。
众所周知，材料表面的微裂纹是导致材料破裂的主要原因。
因为微裂纹在张力的作用下会逐渐扩展，最后沿裂纹开裂。
而玻璃经钢化后，由于表面存在较大的压应力，可使玻璃表面的微裂纹在挤压作用下变得更加细微，甚至愈合”钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。
物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。
它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度（600 C）时，通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温，即可制得钢化玻璃。
化学钢化玻璃的原理及工艺流程
化学钢化玻璃的原理及工艺流程化学钢化玻璃主要以3mm厚度以下的玻璃为主，化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。
其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到熔融状态的锂（Li＋）盐中，使玻璃表层的Na＋或K＋离子与Li＋离子发生交换，表面形成Li＋离子交换层，由于Li＋的膨胀系数小于Na＋、K＋离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉，外层受压的状态，其效果类似于物理钢化玻璃。
化学钢化玻璃的工艺流程为：白片成品—QC检验—清洗处理—化学钢化---保温冷却—清洗干燥—包装。
由于钾钠离子交换速度较慢，要使玻璃具有大的应力值和符合使用要求的应力层厚度，交换时间需要1小时—8小时不等。
化学钢化玻璃的优点：化学钢化玻璃未经转变湿度以上的高温过程，所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲，表面平整度与原片玻璃一样，同时在强度和耐温度变化有一定提高，并可适当作切裁处理。
化学钢化玻璃强度高，其抗压强度可达125MPa以上，比普通玻璃大4～5倍；抗冲击强度也很高，用钢球法测定时，0.8kg的钢球从1.2m高度落下，玻璃可保持完好。
化学钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多，一块1200mm×350mm×6mm的钢化玻璃，受力后可发生达100mm的弯曲挠度，当外力撤除后，仍能恢复原状，而普通玻璃弯曲变形只能有几毫米。
热稳定性好，在受急冷急热时，不易发生炸裂是化学钢化玻璃的又一特点。
这是因为化学钢化玻璃的压应力可抵销一部分因急冷急热产生的拉应力之故。
化学钢化玻璃耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化。
化学钢化玻璃适宜于在以下建筑场合使用：有减轻自重要求，同时对冲击强度，弯曲强度和耐冷热冲击有一定要求的场合，如农用温室的窗及顶棚，活动房屋的门窗玻璃等。
同物理钢化玻璃相似的是化学钢化玻璃的表层压应力使玻璃强度得以提高，区别在于物理钢化的原理是加热后淬冷，由非均匀收缩形成表面压应力，而化学钢化是通过离子交换形成玻璃的表面压应力。
LOW-E镀膜钢化玻璃生产工艺
LOW-E镀膜钢化玻璃生产工艺
首先，需要将原材料玻璃进行切割。
根据产品尺寸要求，将大片的玻
璃切割成指定尺寸的小块玻璃，切割过程需要使用专用的玻璃切割机械。
然后，对切割好的玻璃进行边缘加工。
边缘加工是为了使玻璃表面更
加光滑，避免伤人。
边缘加工主要有两种方法：一种是通过砂轮进行磨削，另一种是通过机械加工进行抛光。
接下来，需要对玻璃进行清洗。
玻璃清洗是为了去除表面的污垢和灰尘，确保镀膜的质量。
通常使用清洗剂和水进行清洗，然后使用干净的布
擦干。
清洗完毕后，需要对玻璃进行镀膜。
镀膜是LOW-E玻璃的核心工艺，
通过在玻璃表面涂覆一层具有高反射性能的薄膜，实现对热辐射的反射，
提高隔热性能。
镀膜过程需要使用专用的真空镀膜设备，将玻璃放入真空
室内，通过高温蒸发的方式，使金属氧化物在玻璃表面形成一层均匀而稳
定的薄膜。
镀膜完成后，需要对玻璃进行钢化处理。
钢化是为了提高玻璃的强度
和安全性能。
将镀膜玻璃放入钢化炉内，加热到高温，然后迅速冷却，使
玻璃表面和内部形成压缩应力，增加玻璃的抗冲击能力。
最后，对钢化玻璃进行包装。
将钢化玻璃用塑料膜或纸箱进行包裹，
防止玻璃在运输过程中受到损坏。
以上就是LOW-E镀膜钢化玻璃的生产工艺。
通过这些工艺步骤，可以
制造出具有优异隔热性能和良好安全性能的玻璃产品，满足建筑行业对高
性能玻璃的需求。
钢化玻璃生产工艺
钢化玻璃生产工艺钢化玻璃是一种经过特殊处理的玻璃，具有较高的强度和安全性，被广泛应用于建筑、汽车、家电等领域。
下面我们来介绍一下钢化玻璃的生产工艺。
首先，钢化玻璃的生产过程是在玻璃板表面创建一个压缩应力层，使得玻璃具有较高的抗冲击和抗弯曲能力。
这主要通过两个步骤来实现。
首先是切割玻璃板到所需的尺寸。
这一步通常采用计算机控制的切割机来完成，利用高速旋转的钢刀切割玻璃。
切割完成后，玻璃板的边缘需要进行研磨，以免划伤人体或其他物品。
接下来是预热处理。
将切割好的玻璃板放入预热炉中，以约600°C 的温度进行预热。
在预热过程中，玻璃板会变软，内部的应力会逐渐释放。
预热时间通常需要几分钟至几十分钟，具体取决于玻璃的厚度和形状。
预热完成后，玻璃板会被送入急冷处理装置，一般为风冷或气体冷却装置。
在这个装置中，玻璃板受到强大的冷却气流或气体喷射，迅速冷却至室温以下。
冷却的速度非常快，通常在几秒钟之内，以至于玻璃板表面和内部的温度差异非常大。
这种快速冷却会导致玻璃表面和内部形成压力差，使得玻璃具有更高的强度。
最后，钢化玻璃经过热处理和冷却后，需要进行去毛边和打孔等后续工艺，以满足不同的设计需求。
去毛边是用磨边机或研磨工具对玻璃板边缘进行加工，使其光滑、光亮，避免人体或其他物品被划伤。
打孔则是利用钻孔机或激光切割机在钢化玻璃表面钻孔，以便安装螺钉或其他附件。
整个钢化玻璃的生产过程需要严格控制温度、速度和时间等因素，以保证玻璃的质量和强度。
此外，为了确保一致性和高质量的产品，生产过程中还需要进行检测和质量控制，例如在预热和冷却过程中使用红外线测温仪检测玻璃板的温度，以及对切割和磨边的工艺进行严格监控。
总的来说，钢化玻璃的生产工艺是一个复杂的过程，需要各个环节的精确协调和控制，以确保生产出质量符合要求的产品。
随着科技的不断发展，钢化玻璃的生产工艺也在不断改进和创新，以提高效率和质量，满足市场的需求。
钢化玻璃的原理
钢化玻璃的原理
钢化玻璃是一种特殊的玻璃制品，它具有较高的强度和耐热性，被广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。
那么，钢化玻璃是如何实
现这些特性的呢？下面我们将从原理的角度来解析钢化玻璃的制作
和特性。
首先，钢化玻璃的制作过程中最关键的一步是热处理。
在玻璃
制品生产过程中，将玻璃加热至软化温度，然后迅速冷却，使玻璃
表面形成压应力，内部形成拉应力。
这种特殊的应力分布使得钢化
玻璃具有较高的抗弯强度和抗冲击性能。
在实际生产中，通常采用
空气或者油冷却的方式来实现快速冷却，从而形成压缩应力。
其次，钢化玻璃的原理还涉及到玻璃的化学成分。
一般来说，
钢化玻璃是由硅酸盐类玻璃经过特殊处理而成。
硅酸盐类玻璃具有
较高的熔点和较好的化学稳定性，这使得钢化玻璃具有较好的耐热
性和耐腐蚀性。
此外，钢化玻璃的成分中通常还含有一定比例的氧
化钠、氧化钙等助剂，这些助剂可以改善玻璃的加工性能和光学性能。
另外，钢化玻璃的原理还与玻璃的晶体结构和微观形貌有关。
通过电镜等高分辨率显微镜观察，可以发现钢化玻璃表面和内部存在着许多微小的裂纹和应力集中区域。
这些微观结构的存在使得钢化玻璃在受到外力冲击时能够迅速释放应力，从而避免了玻璃的破裂。
总的来说，钢化玻璃的原理涉及到热处理、化学成分和微观结构等多个方面。
通过合理的制作工艺和原材料选择，可以获得具有较高强度和耐热性能的钢化玻璃制品。
这些特性使得钢化玻璃在现代工业和生活中得到了广泛的应用，成为了不可或缺的材料之一。
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1、工艺过程：
钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化化温度（这时处于粘性流动状态）——这个温度范围我们称为钢化温度范围（620℃—640℃），保温一定时间，然后骤冷而成的，下面简单叙述钢化玻璃在加热和骤冷过程中的温度变化及应力形成过程。
a. 开始加热阶段：
玻璃片由室温进入钢化炉加热，由于玻璃是热的不良导体，所以此时内层温度低，外层温度高，外层开始膨胀，内层未膨胀，所以此时外层的膨胀受到内层的抑制表面产生了暂时的压应力，中心层为张应力，由于玻璃的抗压缩度高，所以虽然快速加热，玻璃片也不破碎。
注：从这里可以了解到玻璃一进炉，由于玻璃内外层有温差造成了，玻璃内外层的应力，因此厚玻璃要加热慢一点，温度低一点，否则因内外温差太而造成玻璃在炉内破裂。
b. 继续加热阶段：
玻璃继续加热，玻璃内外层温差缩小等内外层都达到钢化温度时玻璃板内等应力。
c. 开始骤冷阶段（在开始吹风的前1.5—2秒）
玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的抑制，使表面层受到暂时张应力，中心层形成压应力。
d. 继续骤冷阶段：
玻璃内外层进一步骤冷，玻璃表面层已硬化（温度已降到500℃以下），停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层抑制了内层的收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张应力。
e. 继续骤冷（12秒内）
玻璃内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500℃左右，收缩加速，在这个阶段
外层的压应力，内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软，尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。
f. 钢化完成（20秒内）
这个阶段内外层玻璃都完全钢化，内外层温差缩小，钢化玻璃的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张应力。
2、钢化玻璃的应力分布：
a. 钢化玻璃生产的工艺过程中的六个阶段的应力分布见图1
b. 钢化玻璃的最终应力分布说明
钢化玻璃最终应力分布图，外表面具有最大压应力，从外层到中心层压应力渐渐减少，中心层存在最大张应力，从中心到外层张应力渐渐减少，在e点张应力和压应力都为0。
a.开始加热张应力压应力0 温度℃ a 外层：温度高内层：温度低外层：压应力内层：张应力。
b.继续加热张应力压应力0 温度℃ b 内外层温度差逐步缩小，应力值也在减少到没有。
c.开始骤冷（2秒内）张应力压应力0 温度℃ c 外层快冷，温度低，内层还处于高温，外层张应力。
d.骤冷（5秒内）张应力压应力0 温度℃ d 内外层温度降低，温差减少，内层开始收缩，外层面在500℃以下，外层出现压应力。
e.继续骤冷（12秒内）张应力压应力0 温度℃ e 内层也降到500℃左右，内外层的应力基本形成。
f.钢化完成（20秒）张应力压应力0 温度℃20℃ 650℃，470℃—500℃ F内外层温度下降，温差趋势平衡，内外层永久应力形成。