《玻璃的特点与分类》PPT课件.ppt

玻璃的特点与生产工艺 一 玻璃的特点 玻璃制品在日常生活中随处可见 从装饰品到日用品应有尽有 玻璃瓶的用处更是广泛 玻璃瓶的用处正从以前的实用型向现在的实用兼美观及装饰于一体的发展 据不完全统计 我国玻璃瓶的消费量正以每年4 的量向上增长 而目前我国玻璃瓶的生产增长量尚达不到消费增长量 这就给玻璃制品生产厂家尤其是玻璃瓶厂带来巨大的市场前景 其发展前景一片光明 其特点是 1 玻璃材料具有良好的阻隔性能 可以很好的阻止氧气等气体对内装物的侵袭 同时可以阻止内装物的可挥发性成分想大气中挥发 2 玻璃瓶可以反复多次使用 可以降低包装成本 3 玻璃能够较容易的进行颜色和透明度的改变 4 玻璃瓶安全卫生 有良好的耐腐蚀能力和耐酸蚀能力 适合进行酸性物质 如果蔬汁饮料等 的包装 5 此外 由于玻璃瓶适合自动灌装生产线的生产 国内的玻璃瓶自动灌装技术和设备发展也较成熟 采用玻璃瓶包装果蔬汁饮料在国内有一定的生产优势 二 玻璃的定义与通性 一 玻璃的定义 3 一般定义 经熔融冷却基本上不结晶的无机固体物质 科学定义 玻璃是非晶态固体的一个分支 玻璃由熔体过冷所得 习惯上常称之为 过冷的液体 是一种较为透明的液体物质 在熔融时形成连续网络结构 冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料 玻璃是一种混合物 没有固定的熔点具有玻璃转变现象的非晶态物质 二 玻璃的通性 1 各向同性 1 玻璃态物质的质点排列是无规则的 是统计均匀的 所以 玻璃中不存在内应力时 其物理化学性质在各方向上都是相同的 但当玻璃中存在应力时 结构均匀性就遭到破坏 玻璃就会显示各向异性 如出现明显的光程差等 2 介稳性 1 从热力学的观点看 玻璃态是不稳定的 但从动力学的观点看 它又是稳定的 因为它虽具有自发放热转化为内能较低的晶体的倾向 但在常温下 转变为晶态的几率很小 所以说玻璃处于介稳状态 3 无固定熔点 2 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区间进行的 它与结晶态物质不同 没有固定熔点 从熔体向固态玻璃过渡的温度范围决定于玻璃的化学组成 一般波动在几十到几百度内 因此玻璃没有固定的熔点 而只有一个软化温度范围 4 性质变化的连续性和可逆性 2 玻璃态物质从熔融状态到固体状态的性质变化过程是连续的和可逆的 玻璃形成范围内 由于化学成分可以连续变化 因此玻璃的一些物理性质必然随其所含各氧化物组分的变化而连续变化 性质变化的可逆性 是指玻璃由固体向熔融态或相反过程可以多次进行 而不会伴随新相生成 三 玻璃的转变 2 玻璃可以看作是介于液体和晶体之间的特殊状态 为了得到没有应力的玻璃 可以通过精密退火过程来获得 而要获得具有应力均匀分布的强化玻璃则可以选择钢化过程 三 玻璃的性质 一 粘度 艾塔 粘度 是表征流体内摩擦力或者表示阻碍液体流动性质的物理量 即 相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的力 二 玻璃的密度 7 玻璃的密度表示玻璃单位体积的质量 主要决定于玻璃的化学组成 温度和热历史 也与玻璃的原子堆积紧密程度 配位数有关 是表征玻璃的密度与化学组成关系密切 玻璃组成不同密度相差很大 玻璃的密度随温度升高而下降 三 玻璃的力学性能 1 玻璃强度 8 玻璃以其抗压强度高 硬度高而得到广泛应用 也因其抗张强度与抗折强度不高 脆性大而使其应用受到一定的限制 提高玻璃机械强度的方法主要有退火 钢化 表面处理与涂层 微晶化 与其它材料制成复合材料等 2 玻璃的硬度 9 硬度是固体材料抵抗另一种固体深入其内部而不产生残余形变的能力 玻璃的硬度随着温度的升高而降低 3 玻璃的脆性 9 玻璃的脆性是指当负荷超过玻璃的极限强度时立即破裂的特性 淬火玻璃的冲击强度较退火玻璃大5 7倍 4 玻璃的弹性 9 玻璃的弹性进行研究也日益增长 弹性已成为玻璃的一项重要物理性质 四 玻璃表面张力 玻璃的表面张力在玻璃的澄清 均化 成型 玻璃液与耐火材料相互作用等过程中起着重要的作用 表面张力随着温度的升高而降低 二者几乎成直线关系 普通玻璃 平板玻璃 夹层玻璃 热反射玻璃 热吸收玻璃 建材微晶玻璃 中空玻璃 汽车玻璃 钢化玻璃 眼镜玻璃 瓶罐玻璃 热水瓶玻璃 餐具玻璃 微晶玻璃餐具 耐热玻璃餐具 光学玻璃 玻璃纤维 增强用玻璃纤维 电子玻璃 电真空玻璃 显象管玻璃 封接玻璃 光掩模玻璃 理化玻璃 医用玻璃 温度计玻璃 颜色玻璃 发泡玻璃 装饰玻璃和工艺玻璃等 四 玻璃的分类 一 玻璃简单分类 主要分为普通玻璃和特种玻璃 特种玻璃 通讯用玻璃光纤 激光玻璃 激光核聚变玻璃 电子器件用玻璃 法拉第旋转玻璃 石英玻璃 放射性核废料固化玻璃 云母微晶玻璃 多孔玻璃 生物玻璃 生化玻璃 氧氮玻璃 凝胶玻璃 水合玻璃 偏振玻璃 镀膜玻璃 天然玻璃等 二 玻璃按成分分类 玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃 非氧化物玻璃品种和数量很少 氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃 硼酸盐玻璃 磷酸盐玻璃等 三 按应用分类 建筑玻璃 包括平板玻璃 磨光玻璃 夹层玻璃 中空玻璃等 日用玻璃 包括瓶罐玻璃 器皿玻璃 药用玻璃 工艺美术玻璃等 仪器玻璃 用于燃烧管 高压水银灯 锅炉水表等耐热玻璃仪器 化工反应器 管道等 光学玻璃 包括无色光学玻璃 用于显微镜 望远镜 照相机 电视机及各种光学仪器 有色光学玻璃 用于各种滤光片 信号灯 彩色摄影机及各种仪器显示器 也还包括眼镜玻璃 变色玻璃等 电真空玻璃 包括石英玻璃 钨组玻璃 钼组玻璃 铂组玻璃 中间玻璃 焊接玻璃等 主要用于电子工业 制造玻壳 芯柱 排气管 或作为玻璃封接材料 五 配料混合程序 32 1 干混 夹层状原料直接送入混合机 按要求时间进行干混 防止形成单一组分的料蛋 2 复检 检查原料成分是否符合要求 3 加水与加气 提高配合料均匀度 4 湿混 使配合料的成分和水进一步均匀 5 排料 将混合好的配合料排出 6 配加碎玻璃 1 共同混合法2 比例搭配法3 分别投入法 六 常见的配合料问题及处理方法 34 1 配合料混合不均1 经常性不均 经常检查与校对 2 偶然性的不均 秤的机械结构 自控系统 和操作查找 2 出现料蛋1 加水方式不合理 喷淋状加水 2 配合料温度低 水温60度至80度 寒天蒸汽加热 3 混合机粘料严重 经常清理 3 集料带粘料 经常清理 4 溜子存料 每车清理 5 熟料搭配不均 调节发汛装置和排卸器 七 岗位工人检查配合料质量的方法1 眼看2 耳听3 手摸4 过筛 八 玻璃的应力1 暂时应力2 永久应力3 结构应力4 机械应力九 玻璃退火工艺1 加热阶段2 均热阶段3 慢冷阶段4 快冷阶段 九 药用玻璃及分类 73 药用玻璃通常指具有较高化学稳定性的中性玻璃 根据用途分类有 1 安瓿玻璃安瓿玻璃是指灌装针剂或药粉用的细颈薄壁玻璃小瓶 2 储血瓶药用储血瓶通常指采用无色铝硅酸盐玻璃制造 3 抗菌素瓶也称青霉素瓶 主要以钠钙硅酸盐玻璃为主 4 输液瓶盐水瓶 以铝硼硅酸盐或低硼硅酸盐玻璃为主 5 注射器玻璃注射器玻璃通常以铝硼硅酸盐玻璃制造 十 安瓿生产工艺1 安瓿的物理性能对注射剂生产的影响注射剂在灌装过程中 对安瓿的物理性能也有着严格的要求 安瓿产品首先应无色透明 以便检查澄明度 杂质以及变质情况 应具有低的膨胀系数及优良的耐热性 以便在洗涤和灭菌等生产过程中不受热冲击而冷爆破裂 要有足够的物理强度以耐受当热压灭菌时所产生较高的压力差 并避免在生产 运装和保存过程中所造成的破损 不得有气泡 划伤和表面结石 1 安瓿生产工艺 82 安瓿等药用玻璃的生产已达到了优质 高效和较高的自动化程度 尤其是拉管技术 维罗法拉制的玻璃管克服了母纳法难以完全消除的缺陷 能完成玻璃的吹扫 圆封 热缩包装等自动化作业 安瓿生产主要是加工机械和后处理设备 安贝格 生产的30工位和36工位立式制瓶机配意大利的后处理装置以及 莫丹尼 自产的30工位制瓶机和后处理机都能代表当今世界曲颈安瓿生产加工的先进水平 玻璃熔制好以后的生产工艺过程为 拉管 制瓶 割丝 圆口 涂环 印字 退火 丝颈分检 包装 生产工艺 一 配料 82 根据使用性能 科学配方 计算与称量准确 采用传感式自动电子秤 采用大容量混料机 配料搅拌均匀 微处理机控制全系统并实现与窑炉自动控制加料 二 窑炉 82 电 油或电 气混合型窑炉占绝大多数 发展的趋势是采用较高出料量的横火焰式窑炉 三 拉管技术 82 目前普遍采用的玻璃管成型方法有以下几种 1 卷筒式制管 丹纳制管法 丹纳制管法是最常用的拉管成型方法 用这种方法能形成拉制精度较好的 外径为2 40mm 壁厚为0 4 3 0mm的玻璃管 2 吹嘴式拉管法 82 1 上拉管法 主要用来拉制大口径和厚壁玻璃管 拉引速度低 管径精度差 这种方法采用不多 2 下拉管法 有设备简单和拉引量大的优点 虽有许多不足 通过革新后 外径精度和厚度均得到了改善 适合拉制外径为2 20mm 壁厚0 4 2 0mm的玻璃管 因此这种下拉管方法应用较广 四 制瓶工艺设备 目前安瓿的生产普遍采用30工位制瓶机 每小时可生产6000支2ml曲颈安瓿 30工位立式制瓶机具有效率高 机械损耗小 产量高 质量好等优点 在 易折环 加工方面 可配置加工成 全环 易折环的处理机 也可以配置既加工成 全环 又可以加工成 点易折 的后处理机 在插管方面 30工位制瓶机已配置了电子智能式插管机 主要有 83 1 MM型安瓿机 MM30工位安瓿机可生产各种型号的安瓿 该机人工插管 在后处理机上可以完成易折曲颈安瓿的割丝圆口 定点划痕 涂环 印字 退火 外径筛选分类等工作 83 2 U5型安瓿机 可生产各种型号的安瓿 如果U5型安瓿机配置适当的处理机 可完成割丝 火焰调节 圆口 涂易折环 印字 退火 外径丝径筛选分类等工作 83 1 玻璃安瓿的品质检查 2 耐酸性能检