玻璃知识PPT.ppt

1 内容 2 玻璃节能的基础知识及相关指标 玻璃起源 3000多年前 一艘欧洲腓尼基人的商船 满载着晶体矿物 天然苏打 航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上 由于海水落潮 商船搁浅了 于是船员们纷纷登上沙滩 有的船员还抬来大锅 搬来木柴 并用几块 天然苏打 作为大锅的支架 在沙滩上做起饭来 船员们吃完饭 潮水开始上涨了 他们正准备收拾一下登船继续航行时 突然有人高喊 大家快来看啊 锅下面的沙地上有一些晶莹明亮 闪闪发光的东西 船员们把这些闪烁光芒的东西 带到船上仔细研究起来 他们发现 这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打 原来 这些闪光的东西 是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打 在火焰的作用下 与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的物质 这就是最早的玻璃 后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起 然后用一种特制的炉子熔化 制成玻璃球 使腓尼基人发了一笔大财 大约在4世纪 古罗马人开始把玻璃应用在门窗上 到1291年 意大利的玻璃制造技术已经非常发达 就这样 意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃 他们在一生当中不准离开这座孤岛 1688年 一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺 从此 玻璃成了普通的物品 几百年来 人们一直认为玻璃是绿色的 是无法改变的 后来发现绿色来自原料中少量的铁 二价铁的化合物使得玻璃显绿色 在加入二氧化锰以后 原来的二价铁变成三价铁显黄色 而四价锰被还原成三价锰呈紫色 光学上 黄色和紫色在一定程度上可以互补 混合在一起成为白光 玻璃就不偏色了 不过若干年后 三价锰被空气继续氧化 黄色会逐渐增强 所以那些古老房屋的窗玻璃会略微带点黄色 3 玻璃的组成 玻璃是由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的 主要生产原料为 纯碱 石灰石 石英 碳酸钠碳酸钙二氧化硅浮法玻璃是用海沙 石英砂岩粉 纯碱 白云石等原料 按一定比例配制 经熔窑高温熔融 玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上 摊成厚度均匀平整 经火抛光的玻璃带 冷却硬化后脱离金属液 再经退火切割而成的透明无色平板玻璃 玻璃表面特别平整光滑 厚度非常均匀 光学畸变很小的特点 4 5 玻璃节能的基础知识及相关指标 不同玻璃对太阳辐射和热辐射的吸收 反射和透射情况 6 玻璃节能的基础知识及相关指标 在可见光波段具有高透过率 低反射率 低吸收性的特点 允许可见光良好地透过玻璃传入室内 增强采光效果 低辐射镀膜玻璃 Low E 在远红外波段具有高反射率 低吸收性的特点 在冬季能有效地阻止室内热量通过玻璃向室外泄漏 在夏季能阻挡外部热能进入室内 适用于寒冷地区和中部过渡地区 7 玻璃节能的基础知识及相关指标 普通玻璃 对可见光和近红外波段具有很高透射性 对远红外波段的反射率很高 吸收率很低 大部分辐射热能可以通过玻璃由热的空间传递到冷的空间 隔热性能远远低于低辐射和阳光控制低辐射镀膜玻璃 8 玻璃节能的基础知识及相关指标 衡量玻璃热工性能的两个关键指标 遮阳系数 SC 是指太阳辐射能量透过窗玻璃的量与透过相同面积3mm透明玻璃的量之比 SC可以用太阳热获得系数 SHGC 除以3mm白玻的透过率 理论值取0 889 进行计算 遮阳系数越小 阻挡阳光向室内直接辐射的性能越好 SC反映了玻璃阻挡太阳直接辐射的能力 传热系数 U值 在稳定的传热条件下 窗户两侧空气温差为1度 单位时间内 通过1m2玻璃的传热量 以W m2K表示 传热系数越低 说明玻璃的保温隔热性能越好 U值反映了玻璃传导热量的能力 9 热反射镀膜与低辐射镀膜玻璃比较 10 热反射镀膜与低辐射镀膜玻璃比较 是在玻璃表面镀低辐射材料银及金属氧化物膜 使玻璃呈现出不同颜色 其主要作用是降低玻璃的U值 同时有选择地降低SC 全面改善玻璃的节能特性 高透型Low E玻璃 遮阳系数SC 0 5 对透过的太阳能衰减较少 这对以采暖为主的北方地区极为适用 冬季太阳能辐射可透过这种Low E玻璃进入室内 经室内物体吸收后变为Low E玻璃不能透过的远红外热辐射 并与室内暖气发出的热辐射共同被限制在室内 从而节省取暖费用 遮阳型Low E玻璃 遮阳系数Sc 0 5 对透过的太阳能衰减较多 这对以空调致冷的南方地区极为适用 夏季可最大限度地限制太阳能进入室内 并阻挡来自室外的远红外热辐射 从而节省空调的使用费用 低辐射镀膜玻璃 Low E 11 在线Low E与离线Low E的比较 12 在线Low E与离线Low E的比较 在线Low E玻璃是在浮法玻璃的生产过程中 采用化学汽相沉积工艺 CVD 在玻璃表面镀了一层金属氧化物薄膜 受浮法玻璃规模生产的限制 玻璃品种 颜色单一 透射率 反射率等参数不可调节 在线Low E玻璃的Low E膜是在浮法玻璃生产线上的锡槽内制成的 此时的玻璃温度很高 化学品直接喷射到热玻璃表面上 随着玻璃的冷却 膜层成为了玻璃的一部分 因此 膜层坚硬牢固 在空气中不氧化 可单片使用 在线Low E玻璃性能稳定 加工简单 但目前国产的品种在外观上不算太稳定 偶然会出现似色晕的问题 但不会影响产品的质量性能 须向顾客进行必要的解释 与有色玻璃配片加工中空玻璃时 膜层必须放置在第三面用遮阳型Low E玻璃生产中空时 建议将膜层放置在第二面 在线Low E玻璃 13 在线Low E与离线Low E的比较 是浮法玻璃加工完成之后 再采用真空磁控溅射工艺在浮法玻璃表面镀一层Low E功能膜 离线Low E玻璃品种多样 可以根据不同的需要调节透射率 反射率等参数 膜层均匀 色泽自然且颜色丰富 一般情况下 离线Low E玻璃的遮阳系数和传热系数比在线Low E玻璃低 离线Low E玻璃的膜层脆弱 易氧化 单片玻璃不宜直接在大气环境中存放 因此加工难度较大 对加工的质量要求也较高 在打开玻璃的密封后的24小时内必须必须合成中空玻璃 在加工成中空玻璃前必须进行除膜处理 离线Low E玻璃 14 在线Low E与离线Low E的比较 15 玻璃加工流程及生产周期 16 玻璃加工流程及生产周期 钢化玻璃加工流程 17 玻璃加工流程及生产周期 对于钢化夹层玻璃 需增加部分钢化玻璃的加工工序 夹层玻璃加工流程 18 玻璃加工流程及生产周期 对于钢化或夹层中空玻璃 需增加部分钢化或夹层玻璃的加工工序 中空玻璃加工流程 19 玻璃加工流程及生产周期 玻璃的生产周期 若仅从玻璃的加工流程来看 其生产周期一般不超过5天 须综合考虑生产和交付的问题 考虑有些订单的交货期会受材料或现有排产的影响 一般承诺的交货期是7 10天 若材料充足 排产允许的情况下 有时可以做到不到5天就开始交货 反过来 在材料不足或排产不允许的情况下 有时超过10天都不能开始交货 通常的方式是 在收到订单 明确尺寸及玻璃品种后 根据材料库存 采购在途时间以及排产情况确定交货期 20 玻璃的最大许用面积 21 玻璃的最大参考许用面积 普通玻璃和钢化玻璃的最大参考许用面积 以上数据仅供参考 在实际应用中应根据玻璃的尺寸及所承受的载荷计算后选用 22 玻璃的最大参考许用面积 常用中空玻璃形状及最大尺寸 23 如何提高原片利用率 24 如何提高原片利用率 常用镀膜玻璃原片尺寸为3300 x2440和3300 x2134mm 设计时若按此原片尺寸进行分割确定所需的玻璃产品尺寸 则可提高原片利用率 当然 确定最终产品尺寸时要考虑玻璃的加工余量 也就是说最终确定的产品尺寸要比按原片尺寸分割后的尺寸小2 3mm 另外 最好是能集中下单 分批交货 这样的话也许有一些大 小玻璃可以套裁 提高原片利用率 25 钢化玻璃钻孔 挖缺的限制 26 钢化玻璃钻孔 挖缺的限制 在厚度d 3mm的玻璃上 孔的数量一般不应超过4个 对于有孔的玻璃 其最小宽度应大于或等于8倍的玻璃厚度 最小孔径不小于玻璃厚度 最大孔径不大于玻璃短边尺寸的1 3 玻璃边部与孔边部之间以及孔与孔边部之间的最小距离不小于2倍的玻璃厚度 关于钻孔的限制 27 钢化玻璃钻孔 挖缺的限制 图1 关于挖缺的限制 图2 图1 r 玻璃厚度 图2 r 玻璃厚度 X 1 3 L Y 1 3 W a 1 2 X b 1 2 Y 28 钢化玻璃钻孔 挖缺的限制 与常规产品相比 钻孔 挖缺以及其它形状不规则的产品 生产组织相对困难 生产效率相对较低 合格率也相对较低 29 平钢化 弯钢化玻璃加工极限 30 平钢化 弯钢化玻璃加工极限 平钢化 厚度范围 一般为4 19mm 超厚可达25mm 尺寸范围 一般4mm为2440 3000 其它厚度为2440 5100 超长尺寸2440 8400 超宽尺寸3300 5100 目前国内也是世界上能做到的最大尺寸3500 12000超大的玻璃加工包括运输等难度极大 成本较高 不建议使用 31 平钢化 弯钢化玻璃加工极限 弯钢化 厚度范围 一般为4 19mm 尺寸范围 一般为2440 2500 超长尺寸2440 7000 目前国内也是世界上已做到的最大尺寸2800 12800 R4000 最小半径 6mm及以下厚度为1000 6mm以上厚度为1200 3000 视玻璃厚度及尺寸 最小圆弧半径可低至800同平钢化的玻璃一样 超大的弯钢化玻璃加工 运输等难度大成本高 不建议设计使用 32 如何确定夹层玻璃PVB厚度 33 如何确定夹层玻璃PVB厚度 一方面 建筑设计师应根据玻璃的强度要求选择恰当的PVB厚度 另一方面 应考虑夹层玻璃的可加工性 从可加工性来讲 PVB厚度的选择受玻璃厚度 玻璃品种 玻璃尺寸 玻璃形状 是否钻孔 是否钢化等因素的综合影响 不能简单地说何种玻璃应该用何种厚度的PVB 原则上 大玻璃较小玻璃所需的PVB厚 钢化玻璃较普通玻璃所需的PVB厚 异形玻璃较矩形玻璃所需的PVB厚 正方形玻璃较长方形玻璃所需的PVB厚 有孔的玻璃较无孔的玻璃所需的PVB厚 夹层玻璃的PVB厚度因使用场所的不同也会有所不同 例如 玻璃幕墙工程技术规范 中规定 当屋面玻璃最高点离地面大于5m时 必须使用夹层玻璃 且夹层胶片厚度不应小于0 76mm 34 钢化玻璃自爆 35 钢化玻璃自爆 玻璃内部可能包含的NiS杂质 在一般情况下 是以小水晶状态存在 不会造成玻璃破损 NiS是一种晶体 存在二种晶相 高温相 NiS和低温相 NiS 玻璃在钢化炉内加热时 NiS全部转变为 相 在随后的淬冷过程中 NiS来不及转变为 NiS 从而被冻结在钢化玻璃中 在室温环境下 NiS是不稳定的 有逐渐转变为 NiS的趋势 转变的时间可能1 2个月 也可能1 2年 有可能4 5年甚至更长 这种转变伴随着约2 4 的体积膨胀 使玻璃承受巨大的相变张应力 从而导致自爆 仅仅是比较大的NiS杂质并处在钢化玻璃张应力的核心部位时才会发生钢化玻璃自爆 36 钢化玻璃自爆 钢化玻璃裂纹呈放射状 均有起爆点 如起爆点在玻璃边缘 一般是因为玻璃边缘受外力损伤所致 如起爆点在玻璃中部 看起爆点是否有两小块多边形组成的类似两片蝴蝶翅膀似的图案 蝴蝶斑 再仔细观察两小块多边形公共边 蝴蝶的躯干部分 应有肉眼可见的黑色小颗粒 硫化镍结石 则可判断是自爆的 如何鉴别钢化玻璃的自爆 37 钢化玻璃自爆 降低钢化玻璃自爆 均质处理 均质处理也叫热浸处理 是将钢化玻璃热到一定温度 使可能存在于玻璃中的高温相 NiS结石快速地向低温相 NiS转变 将有可能自爆的玻璃在均质炉内引爆 减小玻璃安装之后自爆的比率 降低因玻璃自爆而更换玻璃的成本 未经均质处理的钢化玻璃自爆率一般在3 5 均质处理后的钢化玻璃自爆率一般在1 左右 均质处理不能完全避免自爆 38 玻璃相关的标准及规范 39 玻璃相关的标准及规范 40 新产品 新技术介绍 41 新产品 新技术介绍 彩釉玻璃 是将无机釉料 又称油墨 印刷到玻璃表面 然后烘干 钢化处理 釉料被永久烧结于玻璃表面而得到一种耐磨 耐酸碱的装饰性材料 彩釉玻璃的主要功能是遮阳和装饰 广泛应用于玻璃幕墙及建筑装饰行业 考虑到加工成本 设计时尽可能花形一致 尺寸一致 42 新产品 新技术介绍 彩釉玻璃 43 新产品 新技术介绍 电磁屏蔽玻璃 全频谱辐射隔窗保护IR及RF辐射隔窗保护技术 44 新产品 新技术介绍 防爆玻璃 抵御蓄意破坏 盗窃 入侵宅第 爆炸和爆炸物袭击 三窗连炸测试 45 新产品 新技术介绍 自洁净玻璃 通常是在普通玻璃表面涂覆一层纳米TiO2薄膜 玻璃的自清洁功能是指在紫外线的诱发或在常态下 玻璃具有超亲水性和对有机物的氧化分解性 在建筑物尤其是高层建筑物幕墙采用自清洁玻璃可以大大降低清洁费用以及清洁剂对环境的污染 当自洁净玻璃中镀有的TiO2薄膜表面与油污接触时 因其表面有超亲水性 污物不易在表面附着 即使附着也是同表面的外层水膜结合 附着的污物在水淋冲力等作用下 能自动从TiO2表面剥离下来 阳光中的紫外线足以维持TiO2表面的超亲水特性 从而使得表面长期具有防污自清洁的效果 因为玻璃的膜层需要在阳光的作用激活 安装自洁玻璃必须注意安装的方位 在背阳处安装自洁玻璃将会使玻璃的功能失效 46 新产品 新技术介绍 自洁净玻璃 47 新产品 新技术介绍 自洁净玻璃 48 新产品 新技术介绍 防滑玻璃 49 新产品 新技术介绍