建筑業(yè)玻璃深加工技術(shù)應(yīng)用
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1、中空玻璃
中空玻璃是指兩層以上的平板玻璃之間，隔開一定的厚度，四周用化學(xué)密封劑封閉。在兩層玻璃之間保留一定厚度的干燥空氣層，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)較小，均為玻璃的近三十分之一，因而大大增加了玻璃的絕熱保溫性能，而透光性能則基本不受影響。中空玻璃的保溫性能和隔音性能都很好，這是因?yàn)楦稍锟諝鈱佑袠O好的絕熱性能，而且在空氣層厚度小于20mm時(shí)基本不發(fā)生對(duì)流，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.024(w/m•k)，而普通磚的導(dǎo)熱系數(shù)為0.82(w/m•k)，二者之比為34.2倍。如果中空玻璃的空氣層為9mm，則其保溫效果相當(dāng)于磚墻為9x34.2=307.5mm，所以一塊5+12+5的中空玻璃則超過(guò)一堵370mm的磚墻，其節(jié)能效果是非常顯著的。在北方地區(qū)使用，冬季可以省煤；南方使用，夏季可以節(jié)省空調(diào)用電。另外，在北方地區(qū)如果冬季室外溫度為零下30℃，室內(nèi)溫度為20℃，在中空玻璃表面不會(huì)結(jié)霜，而一般雙層窗戶的外層，由于兩層窗戶之間的空氣可發(fā)生對(duì)流，大多數(shù)都已結(jié)冰，不僅影響透光，而且不易啟閉。普通門窗或幕墻均可用雙組分聚硫橡膠密封，如果是隱框幕墻，則必須用中性硅酮密封膠，如美國(guó)道康寧公司的793號(hào)膠或GE公司的2000號(hào)或4000號(hào)膠。中空玻璃也可以用在火車或飛機(jī)的舷窗上，這時(shí)必須采用安全玻璃制作。
2、安全玻璃
在建筑物的有些部位，需要特別注意玻璃使用時(shí)的安全性，如玻璃屋頂上所用的玻璃，如果破碎，其碎片落下就會(huì)傷人，有些面積較大的門玻璃，其碎塊也會(huì)傷人。此外有些交通工具上所用的玻璃也有安全要求，如汽車的擋風(fēng)玻璃、火車、飛機(jī)的舷窗等，另外有些特殊場(chǎng)合還需要安裝防彈玻璃。滿足這些要求的玻璃制品一般叫做安全玻璃，這類玻璃雖然早有生產(chǎn)，但其生產(chǎn)技術(shù)隨著化學(xué)工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展也出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新產(chǎn)品。安全玻璃主要包括鋼化玻璃和夾層玻璃兩大類。鋼化玻璃的生產(chǎn)方法分物理鋼化和化學(xué)鋼化兩種，物理鋼化是將玻璃加熱到接近軟化的溫度，然后迅速出爐并用鼓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣在玻璃兩側(cè)同時(shí)快速吹風(fēng)，使玻璃急驟冷卻?；瘜W(xué)鋼化又稱離子交換法，是用熔鹽里的鉀離子置換玻璃表面的一部分鈉離子，同時(shí)使玻璃表面產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。玻璃經(jīng)過(guò)鋼化后強(qiáng)度大幅度增加，物理鋼化法可使玻璃強(qiáng)度增加4-5倍，化學(xué)鋼化法可以增加10倍。因此鋼化玻璃的負(fù)荷承載力大大增加，故不易破碎。而且即使玻璃破碎也只產(chǎn)生很小的顆粒狀碎塊，且沒(méi)有棱角，所以不會(huì)傷人。此外，鋼化玻璃經(jīng)受溫度突變的性能也大大提高，溫度突變250℃-300℃仍不碎裂。
夾層玻璃是在兩層或多層玻璃之間夾一層或數(shù)層塑料膜，也可以?shī)A金屬絲或網(wǎng)，后者也叫夾絲或夾網(wǎng)玻璃。這樣，當(dāng)玻璃破碎時(shí)只產(chǎn)生裂紋而不致飛散碎塊，因而不會(huì)傷人。多層夾層玻璃，尤其是用多層鋼化玻璃粘合的夾層玻璃，可以阻擋普通槍彈，故可做成防彈玻璃。有些夾層玻璃還在夾層中埋入電熱絲，可以通電除霜，或者在夾層中加裝無(wú)線電天線，增加其使用功能。生產(chǎn)夾層玻璃的工藝，目前有濕法和干法兩種，其中干法使用最早，目前常用聚乙烯醇縮丁醛(P.V.B)作夾層，國(guó)產(chǎn)PVE膜有厚度為0.75和1.0mm等規(guī)格，所用的玻璃必須是浮法玻璃，厚度根據(jù)需要選擇，做風(fēng)擋玻璃一般為2.5mm，國(guó)外也有用2.00mm玻璃粘合的。夾層玻璃的粘貼過(guò)程為:先將加工成型的玻璃洗凈并干燥，然后將玻璃預(yù)熱，PVB膜需要在60℃-80℃預(yù)熱并保溫2小時(shí)，然后與玻璃進(jìn)行粘貼，粘合時(shí)極易在夾層間產(chǎn)生氣泡，所以需要趁熱加壓將氣泡擠出，或者抽真空將氣泡抽盡。濕法生產(chǎn)是先將玻璃洗凈干燥，然后在夾層周邊用l0mm寬的PVB窄條將玻璃粘合，留出灌漿口，再將PVB單體加入引發(fā)劑進(jìn)行予聚合，并向玻璃夾縫中灌漿，然后在規(guī)定溫度下進(jìn)行聚合，冷卻后進(jìn)行裁切、磨片、檢驗(yàn)、包裝即為成品。夾層玻璃的中間膜與玻璃的粘合力需要嚴(yán)格控制，使之能吸收沖擊，能起防震作用。此外夾層玻璃可以明顯改善玻璃的聲學(xué)性能，這一點(diǎn)對(duì)于轎車尤其重要。
3、鍍膜玻璃
鍍膜玻璃是在膜技術(shù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，近年來(lái)得到迅速發(fā)展的一種玻璃深加工技術(shù)。它的目的在于改善玻璃表面的性能,用以調(diào)節(jié)其對(duì)光和熱的反射率和透過(guò)率，在基本不影響采光的條件下，增加其保溫絕熱性能，另外也使玻璃具有更好的裝飾效果。玻璃鍍膜技術(shù)分為化學(xué)鍍膜和物理鍍膜，應(yīng)用較早的是化學(xué)鍍膜。這種鍍膜方法又分為高溫分解法和化學(xué)還原法，高溫分解法一般在浮法玻璃生產(chǎn)線上進(jìn)行，其方法是將金屬鹽或?qū)⒐柰楹鸵蚁┑幕旌蠚怏w，噴灑在約600℃的高溫玻璃上，控制膜的厚度可以調(diào)節(jié)玻璃的透光率和反射率。鍍上不同的物質(zhì)可以產(chǎn)生不同的顏色。化學(xué)還原法是一種古老的方法，最常用的是以葡萄糖或醛，與硝酸銀融會(huì)一起在玻璃表面上加熱。玻璃表面就會(huì)沉積100-200mm厚的銀層，然后在表面涂以保護(hù)層，就制成了鏡面玻璃，這種制鏡方法雖然成本較高,但其反射光的效果柔和不失真，故目前仍在廣泛使用，而且生產(chǎn)技術(shù)還在發(fā)展。物理方法鍍膜主要有真空蒸發(fā)和磁控濺射兩種方法。真空蒸發(fā)是在真空中對(duì)某些金屬如鋁、鉻等用電加熱蒸發(fā)，金屬蒸氣就會(huì)沉積在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的玻璃表面上。成為金屬膜，其沉積厚度可以控制，沉積厚時(shí)可以產(chǎn)生鏡面全反射，這是目前代替化學(xué)法生產(chǎn)鏡面玻璃的主要方法。
磁控濺射法是在真空中電離惰性氣體，氣體離子在電場(chǎng)的作用下，轟擊金屬或其氧化物，從而使金屬粒子濺射到玻璃表面上，產(chǎn)生各種膜，與玻璃的結(jié)合牢度較高，并可獲得各種光學(xué)性能的厚度均勻的鍍膜，在大面積玻璃上，鍍膜的精確度可控制在萬(wàn)分之一毫米以內(nèi)。這種方法還可以使用不同純度的多種鍍膜材料。在玻璃表面鍍上不同厚度和不同材料的膜，既可以控制光的反射和透過(guò)率，也可以產(chǎn)生不同顏色，比如鍍Cu+Ni是深茶褐色，鍍硅是淡茶褐色，鍍AI是銀白色，此外還有綠色、紅色、金黃色等等，可以使整個(gè)建筑顯得金碧輝煌。在控制鍍層的情況下可以生產(chǎn)基本不影響可見光透過(guò)而能反射較多的紅外光，這種玻璃叫做熱反射玻璃或低發(fā)射率玻璃，其直觀效果是室內(nèi)可以清楚地看到室外的一切，而室外則看不到室內(nèi)。冬天可以把室內(nèi)的熱量反射回去，使熱量不致散失;夏天把室外的陽(yáng)光反射出去，使室內(nèi)保持涼爽。如果將這種玻璃做成中空玻璃，其保溫性能和絕熱效果更加相得益彰，得到極好的節(jié)能建筑。由于玻璃深加工使玻璃獲得了許多優(yōu)異性能，特別是對(duì)節(jié)約能源，改善環(huán)境有重要作用，所以美國(guó)深加工玻璃占總產(chǎn)量的60%，德國(guó)約占50%，日本約占40%，我國(guó)近年來(lái)發(fā)展很快，但深加工玻璃的產(chǎn)量仍不足總產(chǎn)量的10%，所以，玻璃深加工技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景十分廣闊。