無機(jī)材料工藝原理10建筑裝飾玻璃

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1、7 建筑裝飾玻璃主要介紹了玻璃的基本知識(shí)，包括玻璃的組成和性質(zhì)；平板玻璃的原料和生產(chǎn)，產(chǎn)品檢驗(yàn)和應(yīng)用；建筑裝飾節(jié)能玻璃、玻璃馬賽克和其他裝飾玻璃的性能及應(yīng)用。 本章提要 本 章 內(nèi) 容7.1 玻璃的基本知識(shí)7.2 平板玻璃7.3 節(jié)能裝飾玻璃7.4 其他玻璃裝飾制品7.5 玻璃馬賽克 7.1 玻璃的基本知識(shí)玻璃是一種具有無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。它沒有固定的熔點(diǎn)，在物理和力學(xué)性能上表現(xiàn)為均質(zhì)的各向同性。 大多數(shù)玻璃都是由礦物原料和化工原料經(jīng)高溫熔融，然后急劇冷卻而形成的。在形成的過程中，如加入某些輔助原料，如助熔劑、著色劑等可以改善玻璃的某些性能。7.1.1 玻璃的概念和組成 建筑玻璃是以石英砂

2、（SiO2）、純堿(Na2CO3)石灰石(CaCO3)、長(zhǎng)石等為主要原料，經(jīng)15501600高溫熔融、成型、退火而制成的固體材料。其主要成分是SiO2(含量72%左右)、Na2O(含量15%左右)和CaO(含量9%左右)，另外還有少量的Al2O3、MgO等。這些氧化物在玻璃中起著非常重要的作用，見表7.1。 表7.1玻璃中主要氧化物的作用 氧化物名稱 所起作用增加降低二氧化硅（SiO2）熔融溫度、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度密度、熱膨脹系數(shù) 氧化鈉(Na2O)熱膨脹系數(shù)化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、熔融溫度、析晶傾向、退火溫度、韌性 氧化鈣（CaO）硬度、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、析晶傾向、退火溫度耐熱性

3、 三氧化二鋁(Al 2O3)熔融溫度、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性析晶傾向 氧化鎂（MgO）耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、退火溫度析晶傾向、韌性 玻璃內(nèi)幾乎無孔隙，屬于致密材料。玻璃的密度與其化學(xué)組成關(guān)系密切，此外還與溫度有一定的關(guān)系。在各種實(shí)用玻璃中，密度的差別是很大的，例如石英玻璃的密度最小，僅為2.2 g/cm3，而含大量氧化鉛的重火石玻璃可達(dá)6.5g/cm3，普通玻璃的密度為2.52.6gcm3。 7.1.2 玻璃的基本性質(zhì)7.1.2.1 玻璃的密度 當(dāng)光線入射玻璃時(shí)可發(fā)生三種現(xiàn)象：透射、吸收和反射，其能力大小分別用透射比、反射比、吸收比表示。 玻璃越厚，成分中鐵含量越高，透射比越低，采光性越

4、差。 反射比越高，玻璃越刺眼，容易造成光污染。光線入射角越小，玻璃表面越光潔平整，光反射越強(qiáng)。 玻璃對(duì)光的吸收取決于玻璃的厚度和顏色。 7.1.2.2 玻璃的光學(xué)性質(zhì) （1）導(dǎo)熱性玻璃的導(dǎo)熱性很小，常溫時(shí)大體上與陶瓷制品相當(dāng)，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各種金屬材料。但隨著溫度的升高 將增大。另外，導(dǎo)熱性還受玻璃的顏色和化學(xué)成分的影響。（2）熱膨脹性玻璃的熱膨脹性能比較明顯。熱膨脹系數(shù)的大小取決于組成玻璃的化學(xué)成分及其純度，玻璃的純度越高熱膨脹系數(shù)越小，不同成分的玻璃熱膨脹性差別很大。 7.1.2.3 玻璃的熱工性質(zhì) （3）熱穩(wěn)定性玻璃的熱穩(wěn)定性是指抵抗溫度變化而不破壞的能力。玻璃抗急熱的破壞能力比抗急冷破壞的

5、能力強(qiáng)。玻璃的熱穩(wěn)定性主要受熱膨脹系數(shù)影響。玻璃熱膨脹系數(shù)越小，熱穩(wěn)定性越高。玻璃越厚、體積越大，熱穩(wěn)定性越差；帶有缺陷的玻璃，特別是帶結(jié)石、條紋的玻璃，熱穩(wěn)定性也差。 （1）抗壓強(qiáng)度玻璃的抗壓強(qiáng)度較高，超過一般的金屬和天然石材，一般為6001200MPa。其抗壓強(qiáng)度值會(huì)隨著化學(xué)組成的不同而變化。 （2）抗拉、抗彎強(qiáng)度玻璃的抗拉強(qiáng)度很小，一般為4080MPa，因此，玻璃在沖擊力的作用下極易破碎?？箯潖?qiáng)度也取決于抗拉強(qiáng)度，通常在4080MPa之間。 7.1.2.4 力學(xué)性質(zhì) （3）其他力學(xué)性質(zhì)常溫下玻璃具有很好的彈性。常溫下普通玻璃的彈性模量為6000075000MPa，約為鋼材的1/3，與鋁相

6、近。玻璃具有較高的硬度，莫氏硬度一般在47之間，接近長(zhǎng)石的硬度。玻璃的硬度也因其工藝、結(jié)構(gòu)不同而不同。 一般的建筑玻璃具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在通常情況下，對(duì)酸、堿、鹽以及化學(xué)試劑或氣體等具有較強(qiáng)的抵抗能力，能抵抗氫氟酸以外的各種酸類的侵蝕。但是長(zhǎng)期遭受侵蝕性介質(zhì)的腐蝕，也能導(dǎo)致變質(zhì)和破壞，如玻璃的風(fēng)化、發(fā)霉都會(huì)導(dǎo)致玻璃外觀的破壞和透光能力的降低。 7.1.2.5 玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性 建筑玻璃按生產(chǎn)方法和功能特性可分為以下幾類。（1）平板玻璃 透明窗玻璃 不透明玻璃 裝飾類玻璃 安全玻璃 鏡面玻璃 裝飾節(jié)能型玻璃 7.1.3 建筑玻璃的分類 （2）建筑藝術(shù)玻璃建筑藝術(shù)玻璃是指用玻璃制成的具有建筑藝

7、術(shù)性的屏風(fēng)、花飾、扶欄、雕塑以及玻璃錦磚等。 （3）玻璃建筑構(gòu)件玻璃建筑構(gòu)件主要有空心玻璃磚、波形瓦、門、壁板等。 （4）玻璃質(zhì)絕熱、隔聲材料玻璃質(zhì)絕熱、隔聲材料主要有泡沫玻璃、玻璃棉氈、玻璃纖維等。 7.2 平板玻璃平板玻璃是指未經(jīng)其他加工的平板狀玻璃制品，也稱為白片玻璃或凈片玻璃。按生產(chǎn)方法不同，可分為普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃主要用于門窗，起采光 (可見光透射比85%90%)、圍護(hù)、保溫、隔聲等作用，也是進(jìn)一步加工成其他技術(shù)玻璃的原片。 平板玻璃的生產(chǎn)過程如圖7.1所示。 7.2.1 平板玻璃的生產(chǎn)過程圖7.1平板玻璃的生產(chǎn)過程 垂直引上法是利用拉引機(jī)械從玻璃溶液表面垂直向上引拉玻

8、璃帶，經(jīng)冷卻變硬而成玻璃平板的方法。根據(jù)引上設(shè)備不同，又分為有槽引上、無槽引上和對(duì)輥引上等方法(見圖7.2，圖7.3)。其特點(diǎn)是成型容易控制，可同時(shí)生產(chǎn)不同寬度和厚度的玻璃，但寬度和厚度也受到成型設(shè)備的限制，產(chǎn)品質(zhì)量也不是很高，易產(chǎn)生波筋、線道、表面不平整等缺陷。 7.2.2 平板玻璃的生產(chǎn)方法7.2.2.1 垂直引上法 圖7.2 有槽引上法成型示意圖 圖7.3無槽引上法成型示意圖 水平引拉法是將玻璃帶自液面引拉7001000mm處，元板通過轉(zhuǎn)向輥改為水平方向引拉，再經(jīng)退火冷卻而成玻璃板的方法。這種方法不需要高大的廠房，可以進(jìn)行大面積切割，缺點(diǎn)是玻璃厚薄難以控制，板面易產(chǎn)生麻點(diǎn)，因此一般只用于

9、小型生產(chǎn)。 7.2.2.2 水平引拉法 浮法玻璃的生產(chǎn)過程是將熔融的玻璃液經(jīng)過流槽磚進(jìn)入盛有熔融錫液的錫槽中，由于玻璃液的密度較錫液小，玻璃液便浮在錫液表面上，在其本身的重力及表面張力的作用下，能均勻地?cái)偲皆阱a液表面上，同時(shí)玻璃的上表面受到高溫區(qū)的拋光作用，從而使玻璃的兩個(gè)表面均很平整。然后經(jīng)過定型、冷卻后，進(jìn)入退火窯退火、冷卻，最后經(jīng)切割成為原片。浮法玻璃工藝示意如圖7.4所示。 7.2.2.3 浮法 圖7.4浮法玻璃工藝示意圖 浮法玻璃按用途可分為制鏡級(jí)、汽車級(jí)、建筑級(jí)。浮法玻璃按厚度分為以下幾種規(guī)格：2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm和19mm。

10、 7.2.3 平板玻璃的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)7.2.3.1 浮法玻璃的分類及規(guī)格 (1)浮法玻璃應(yīng)為正方形或長(zhǎng)方形。其長(zhǎng)度和寬度尺寸允許偏差應(yīng)符合表7.2的規(guī)定。(2)浮法玻璃的厚度允許偏差應(yīng)符合表7.3的規(guī)定。 (3)建筑級(jí)浮法玻璃的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表7.4 的規(guī)定。(4)浮法玻璃的彎曲度不應(yīng)超過0.2%。(5)浮法玻璃的可見光透射比應(yīng)不小于表7.5的規(guī)定。 7.2.3.2 浮法玻璃的性能要求 表7.2 尺寸允許偏差（mm） 厚度 尺寸允許偏差 尺寸小于3000 尺寸30005000 2,3,42 _5,63 8,10 +2, -33，412,153 4 195 5 表7.3厚度允許偏差（mm） 厚度

11、允許偏差 2,3,4,5,60.2 8,100.3 120.4 150.6 191.0 表7.4 建筑級(jí)浮法玻璃外觀質(zhì)量 缺陷種類質(zhì)量要求氣泡 長(zhǎng)度及個(gè)數(shù)允許范圍長(zhǎng)度L0.5mmL1.5mm長(zhǎng)度L1.5mmL3.0mm 長(zhǎng)度L3.0mmL5.0mm長(zhǎng)度LL5.0mm5.0S個(gè) 0.44S個(gè) 0.22S個(gè) 0個(gè)夾雜物 長(zhǎng)度及個(gè)數(shù)允許范圍長(zhǎng)度L0.5mmL1.0mm長(zhǎng)度L1.0mmL2.0mm 長(zhǎng)度L2.0mmL3.0mm長(zhǎng)度LL3.0mm2.2S個(gè)0.44S個(gè)0.22S個(gè)0個(gè) 缺陷種類質(zhì)量要求點(diǎn)狀缺陷密集度 長(zhǎng)度大于1.5mm的氣泡和長(zhǎng)度大于1.0mm的夾雜物：氣泡與氣泡、夾雜物或氣泡與夾雜物的

12、間距應(yīng)大于300mm 線道 肉眼不應(yīng)看見 劃傷長(zhǎng)度及個(gè)數(shù)允許范圍及條數(shù)寬0.5mm，長(zhǎng)60mm，3S，條 光學(xué)變形入射角：2mm，40；3mm，45；4mm以上，50 表面裂紋檢驗(yàn)肉眼不應(yīng)看見斷面缺陷爆邊、凹凸、缺角等不應(yīng)超過玻璃板的厚度 表7.5 浮法玻璃可見光透射比 厚度（mm）可見光透射比（%）2 893 884 875 866 848 8210 8112 7815 7619 72 （1）玻璃應(yīng)用木箱或集裝箱(架)包裝，箱（架）應(yīng)便于裝卸、運(yùn)輸。 （2）包裝箱（架）應(yīng)附有合格證，標(biāo)明生產(chǎn)廠家或商標(biāo)、玻璃級(jí)別、尺寸、厚度、數(shù)量、生產(chǎn)日期、本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和輕搬正放、易碎、防雨怕濕的標(biāo)志或字樣。（3

13、）運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止箱（架）傾倒滑動(dòng)。 （4）玻璃必須貯存在不結(jié)露或有防雨設(shè)施的地方。 7.2.3.3 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存 平板玻璃的用途有兩個(gè)方面：35mm的平板玻璃一般直接用于門窗的采光，812mm的平板玻璃可用于隔斷、玻璃構(gòu)件。另外的一個(gè)重要用途是作為鋼化、夾層、鍍膜、中空等深加工玻璃的原片。 7.2.4 平板玻璃的應(yīng)用 7.3 節(jié)能裝飾玻璃吸熱玻璃是一種能控制陽光中熱能透過的玻璃，它可以顯著地吸收陽光中熱作用較強(qiáng)的紅外線、近紅外線，而又能保持良好的透明度。 吸熱玻璃的制造一般有兩種方法：一種方法是在普通玻璃中加入一定量的著色劑；另一種方法是在玻璃的表面噴涂具有吸熱和著色能力的氧化物薄膜。

14、7.3.1 吸熱玻璃7.3.1.1 吸熱玻璃的概念 (1)吸收太陽的輻射熱(2)吸收太陽的可見光 (3)能吸收太陽的紫外線 (4)具有一定的透明度，能清晰地觀察室外景物。(5)色澤經(jīng)久不變，能增加建筑物的外形美觀。圖7.5為吸熱玻璃的分光透過率。圖7.6為吸熱玻璃與同厚度的浮法玻璃吸收太陽輻射熱性能比較。 7.3.1.2 吸熱玻璃的性能特點(diǎn) 圖7.56mm浮法玻璃和6mm吸熱玻璃的分光透過率 圖7.6吸熱玻璃的性能 凡是既有采光要求又有隔熱要求的場(chǎng)所均可使用。采用不同顏色的吸熱玻璃能合理利用太陽光，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，節(jié)省空調(diào)費(fèi)用，而且對(duì)建筑物的外表有很好的裝飾效果。一般多用作高檔建筑物的門窗或玻璃

15、幕墻。此外，它還可以按不同的用途進(jìn)行加工，制成磨光、夾層、中空玻璃等。 7.3.1.3 吸熱玻璃的用途 熱反射玻璃是由無色透明的平板玻璃鍍覆金屬膜或金屬氧化物膜而制得，又稱鍍膜玻璃或陽光控制膜玻璃。生產(chǎn)這種鍍膜玻璃的方法有熱分解法、噴涂法、浸涂法、金屬離子遷移法、真空鍍膜、真空磁控濺射法、化學(xué)浸漬法等。 7.3.2 熱反射玻璃7.3.2.1 熱反射玻璃的概念 (1)對(duì)光線的反射和遮蔽作用，亦稱為陽光控制能力 不同玻璃的遮蔽系數(shù)見表7.6。 (2)單向透視性 (3)鏡面效應(yīng) 7.3.2.2 熱反射玻璃的特點(diǎn) 表7.6不同玻璃的遮蔽系數(shù) 玻璃名稱厚度(mm)遮蔽系數(shù) 玻璃名稱厚度(mm)遮蔽系數(shù)

16、普通平板玻璃3 1熱反射玻璃 8 0.60.75透明浮法玻璃 8 0.93熱反射雙層玻璃 8 0.240.40茶色吸熱玻璃 8 0.77 熱反射玻璃也常帶有顏色，常見的有灰色、青銅色、茶色、金色、淺藍(lán)色和古銅色等。它的常用厚度為6mm，尺寸規(guī)格有1600mm2100mm、1800mm2000mm和2100mm3600mm等。其性能見表7.7。 7.3.2.3 熱反射玻璃的常用規(guī)格和性能要求 表7.7熱反射玻璃的技術(shù)性能 項(xiàng)目指標(biāo)反射率2002500nm的光譜反射率高于30%，最大可達(dá)60%耐擦洗性在5%的溶液中浸泡24h，表面涂層無明顯改變 耐急冷急熱性用軟纖維或動(dòng)物毛刷任意刷洗，涂層無明顯改

17、變 化學(xué)穩(wěn)定性在4050溫度變化范圍內(nèi)急冷急熱涂層無明顯改變 熱反射玻璃可用作建筑門窗玻璃、幕墻玻璃，還可以用于制作高性能中空玻璃、夾層玻璃等復(fù)合玻璃制品。但熱反射玻璃幕墻使用不恰當(dāng)或使用面積過大會(huì)造成光污染和建筑物周圍溫度升高，影響環(huán)境的和諧。 7.3.2.4 熱反射玻璃的應(yīng)用 低輻射膜玻璃是鍍膜玻璃的一種，它有較高的透過率，可以使70%以上的太陽可見光和近紅外光透過，有利于自然采光，節(jié)省照明費(fèi)用。低輻射膜玻璃一般不單獨(dú)使用，往往與普通平板玻璃、浮法玻璃、鋼化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。 低輻射膜玻璃的主要規(guī)格有1500mm900mm、1500mm1200mm、1800mm750mm、

18、1800mm1200mm、1800mm1600mm和2200mm1250mm。 7.3.3 低輻射膜玻璃 中空玻璃是由兩片或多片平板玻璃用邊框隔開，中間充以干燥的空氣或惰性氣體，四周邊緣部分用膠結(jié)或焊接方法密封而成的，其中以膠結(jié)方法應(yīng)用最為普遍。中空玻璃按玻璃層數(shù)，有雙層和多層之分，一般是雙層結(jié)構(gòu)，構(gòu)造如圖7.7所示。 7.3.4 中空玻璃7.3.4.1 中空玻璃的結(jié)構(gòu) 圖7.7中空玻璃的構(gòu)造 制作中空玻璃的原片可以是普通玻璃、浮法玻璃、鋼化玻璃、夾絲玻璃、著色玻璃和熱反射玻璃、低輻射膜玻璃等，厚度通常是3mm、4mm、5mm和6mm。高性能中空玻璃的外側(cè)玻璃原片應(yīng)為低輻射玻璃。中空玻璃的中間

19、空氣層厚度為612mm。顏色有無色、綠色、茶色、藍(lán)色、灰色、金色、棕色等。 (1)光學(xué)性能 中空玻璃的可見光透視范圍10%80%，光反射率25%80%，總透過率25%50%。(2)熱工性能 中空玻璃比單層玻璃具有更好的隔熱性能。由雙層熱反射玻璃或低輻射玻璃制成的高性能中空玻璃，隔熱保溫性能更好 7.3.4.2 中空玻璃的性能特點(diǎn) (3)防結(jié)露功能結(jié)露原因 建筑物外維護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)露的原因一般是在室內(nèi)一定的濕度環(huán)境下，物體表面溫度降到某一數(shù)值時(shí)，濕空氣使其表面結(jié)露、直至結(jié)霜 (表面溫度在0以下)。 防結(jié)露原理使用中空玻璃可大大提高防結(jié)露能力。 (4)隔聲性能中空玻璃具有較好的隔聲性能，一般可使噪聲下降

20、3040dB，即能將街道汽車噪聲降低到學(xué)校教室的安靜程度。(5)裝飾性能中空玻璃的裝飾性主要取決于所采用的原片，不同的原片玻璃使制得的中空玻璃具有不同的裝飾效果。 中空玻璃的常用規(guī)格見表7.8。 中空玻璃的技術(shù)要求：(1)玻璃材料(2)密封膠 (3)間隔框和干燥劑 (4)尺寸偏差見表7.9、表7.10和表7.11 (5)性能要求 滿足表7.12的要求 7.3.4.3 中空玻璃的常用規(guī)格和技術(shù)要求 表7.8 中空玻璃常見規(guī)格（mm） 原片玻璃厚度空氣層厚度方形尺寸矩形尺寸3 6,9,12 12001200 120015004 13001300 130015001300180013002000 5

21、 15001500 150024001600240018002500 6 18001800 180024002000250022002600 表7.9 中空玻璃長(zhǎng)度及寬度允許偏差（mm） 長(zhǎng)度允許偏差10002.0100020002.5200025003.0 表7.10 中空玻璃厚度允許偏差（mm） 玻璃厚度公稱厚度允許偏差6 181.0 18251.56 252.0 表7.11 中空玻璃兩對(duì)角線允許偏差 （mm） 對(duì)角線長(zhǎng)度偏差1000 410002500 6 表7.12 中空玻璃的性能要求 試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)條件性能要求密封在試驗(yàn)壓力低于環(huán)境氣壓10 0.5kPa，厚度增長(zhǎng)必須0.8mm。在該氣

22、壓下保持2.5h后，厚度增長(zhǎng)偏差15%為不滲漏全部試樣不允許有滲漏現(xiàn)象露點(diǎn)將露點(diǎn)儀溫度降低到40，使露點(diǎn)儀與試樣表面接觸3min全部試樣內(nèi)表面無結(jié)露或結(jié)霜紫外線照射紫外線照射168h試樣內(nèi)表面上不得有結(jié)露或污染的痕跡氣候循環(huán)及高溫、高濕氣候試驗(yàn)經(jīng)320次循環(huán)，高溫、高濕試驗(yàn)經(jīng)224次循環(huán)，試驗(yàn)后進(jìn)行露點(diǎn)測(cè)試 總計(jì)12塊試樣，至少11塊無結(jié)露或結(jié)霜 中空玻璃主要用于需要采暖、空調(diào)、防噪音、控制結(jié)露、調(diào)節(jié)光照等建筑物上，或要求較高的建筑場(chǎng)所，也可用于需要空調(diào)的車、船的門窗等處。 中空玻璃是在工廠按尺寸生產(chǎn)的，現(xiàn)場(chǎng)不能切割加工，所以使用前必須先選好尺寸。中空玻璃失效的直接原因主要有兩種：一是間隔層內(nèi)

23、露點(diǎn)上升。二是中空玻璃的炸裂。 7.3.4.4 中空玻璃的應(yīng)用 7.4 其他玻璃裝飾制品為減小玻璃的脆性、提高使用強(qiáng)度，通常可采用的方法有:(1)用退火法消除玻璃的內(nèi)應(yīng)力；(2)消除平板玻璃的表面缺陷；(3)通過物理鋼化(淬火)和化學(xué)鋼化而在玻璃中形成可緩解外力作用的均勻預(yù)應(yīng)力；(4)采用夾絲或夾層處理。采用上述方法改性后的玻璃統(tǒng)稱為“安全玻璃”。7.4.1 鋼化玻璃 凡通過物理鋼化(淬火)和化學(xué)鋼化處理的玻璃稱為鋼化玻璃。(1)物理鋼化玻璃 物理鋼化又稱淬火鋼化，是將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近軟化點(diǎn)溫度 (650左右)，使之通過本身的形變來消除內(nèi)部應(yīng)力，然后移出加熱爐，立即用多頭噴嘴向

24、玻璃兩面噴吹冷空氣，使之迅速且均勻地冷卻。鋼化玻璃應(yīng)力狀態(tài)見圖7.8。 7.4.1.1 鋼化玻璃的處理方法與原理 圖7.8鋼化玻璃應(yīng)力狀態(tài) （a）普通玻璃受彎作用截面應(yīng)力分布；（b）鋼化玻璃截面預(yù)應(yīng)內(nèi)力分布；（c）鋼化玻璃受彎作用截面應(yīng)力分布 (2)化學(xué)鋼化玻璃化學(xué)鋼化玻璃采用離子交換法進(jìn)行鋼化，其方法是將含堿金屬離子鈉 (Na)或鉀 (K+)的硅酸鹽玻璃浸入熔融狀態(tài)的鋰(Li)鹽中，使鈉或鉀離子在表面層發(fā)生離子交換，使表面層形成鋰離子的交換層。 當(dāng)冷卻到常溫后，玻璃便處于內(nèi)層受拉應(yīng)力、外層受壓應(yīng)力的狀態(tài)，其效果與物理鋼化相似，因此提高了應(yīng)用強(qiáng)度。 (1)機(jī)械強(qiáng)度高 (2)安全性好 (3)彈性

25、好 (4)熱穩(wěn)定性高 (5)具有形體完整性 鋼化玻璃的技術(shù)性能見表7.13所示。 7.4.1.2 鋼化玻璃的特性 表7.13鋼化玻璃的技術(shù)性能 項(xiàng)目性能指標(biāo) 抗沖擊強(qiáng)度 厚度(mm) 5 6鋼球質(zhì)量(g)自由落下高度(m) 500101.3 500101.9 沖擊結(jié)果不碎不碎安全性 碎片形狀蜂窩狀蜂窩狀碎片面積(mm 2)300200 項(xiàng)目性能指標(biāo) 安全性碎片最大長(zhǎng)度(m)8050 抗彎強(qiáng)度(MPa) 125耐急溫變性將鋼化玻璃置于40冷凍箱內(nèi)，保持2h取出后以熔化的金屬鉛澆鑄其上，玻璃表面不碎不裂；將鋼化玻璃置于200爐內(nèi)，取出投入30水中，不碎不裂 鋼化玻璃制品主要包括平面鋼化玻璃、曲面鋼

26、化玻璃、半鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃等。平面鋼化玻璃主要用于建筑物的門窗、隔墻與幕墻及櫥窗、家具等；曲面鋼化玻璃主要用于汽車車窗等處。 鋼化玻璃除采用浮法玻璃、普通平板玻璃作為原片外，也可使用吸熱玻璃、彩色玻璃、壓花玻璃等作為原片，制作出有特殊功能的鋼化玻璃。 7.4.1.3 鋼化玻璃的應(yīng)用 夾絲玻璃是安全玻璃的一種。它是將預(yù)先編織好的鋼絲網(wǎng) (鋼絲直徑一般為0.4mm左右)壓入已加熱軟化的紅熱玻璃之中而制成。 7.4.2 夾絲玻璃7.4.2.1 夾絲玻璃的構(gòu)造原理 夾絲玻璃按厚度分為6mm、7mm和10mm三種。產(chǎn)品尺寸一般不小于600mm400mm，不大于2000mm1200mm。鋼絲網(wǎng)的圖案

27、也有多種形式。我國(guó)生產(chǎn)的夾絲玻璃產(chǎn)品分為夾絲壓花玻璃和夾絲磨光玻璃兩類。 7.4.2.2 規(guī)格和種類 夾絲玻璃可用于建筑的防火門窗、天窗、采光屋頂、陽臺(tái)等部位。它的使用性能如下： (1)具有安全和防火特性。(2)強(qiáng)度較低。 (3)耐急冷急熱性能差。 (4)因?qū)A絲玻璃的切割會(huì)造成絲網(wǎng)邊緣外露，容易銹蝕。 7.4.2.3 夾絲玻璃的性能及應(yīng)用 夾層玻璃系在兩片或多片平板玻璃之間嵌夾透明、有彈性、粘結(jié)力強(qiáng)、耐穿透性好的透明薄膜塑料，在一定溫度、壓力下膠合成整體平面或曲面的復(fù)合玻璃制品。由多層玻璃高壓聚合而成的夾層玻璃，還被稱為“防彈玻璃”。 夾層的玻璃結(jié)構(gòu)見圖7.9。 7.4.3 夾層玻璃7.4.

28、3.1 夾層玻璃的構(gòu)造 圖7.9夾層的玻璃的結(jié)構(gòu) (1)夾層玻璃的透明度好，抗沖擊能力比同等厚度的平板玻璃高幾倍。(2)安全性好(3)具有耐熱、耐寒、耐濕、耐久等特點(diǎn)；另外由于PVB膠片的作用，夾層玻璃還具有節(jié)能、隔音、防紫外線等功能。(4)中間層如使用各種色彩的PVB膠片，還可制成色彩豐富多樣的彩色夾層玻璃。夾層玻璃技術(shù)性能見表7.14。 7.4.3.2 夾層玻璃使用性能 表7.14夾層玻璃技術(shù)性能 項(xiàng)目指標(biāo)耐熱性602無氣泡或脫落現(xiàn)象耐濕性當(dāng)玻璃受潮氣作用時(shí)，能保持其強(qiáng)度和透明度不變 機(jī)械強(qiáng)度用0.8kg的鋼球自1m處自由落下，試樣不破碎成分離的碎片，只有輻射狀的裂紋和微量的玻璃碎屑，落下

29、的玻璃碎屑不超過試件質(zhì)量的0.5%，碎屑最大長(zhǎng)度不超過 1.5mm 透明度82%（2mm2mm厚玻璃） (1)防爆、防盜、防彈之處。如汽車、飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃，有特殊要求的建筑門窗玻璃，屋頂采光天窗等。(2)陳列柜、展覽廳、水族館、動(dòng)物園、觀賞性玻璃隔斷。 7.4.3.3 夾層玻璃的使用范圍 微晶玻璃是通過基礎(chǔ)玻璃在加熱過程中進(jìn)行控制晶化而制得的一種含有大量微晶體的多晶固體材料。微晶玻璃的結(jié)構(gòu)、性能及生產(chǎn)方法同玻璃和陶瓷都有所不同，其性能集中了兩者的特點(diǎn)，成為一類獨(dú)特的材料，所以在美國(guó)被稱為微晶陶瓷，在日本被稱為結(jié)晶化玻璃。 7.4.4 微晶玻璃7.4.4.1 微晶玻璃的概念 各種微晶玻璃共同的生

30、產(chǎn)工藝流程是：配合料配制 玻璃熔融 成型 加工 結(jié)晶化處理 再加工 (1)原料一般都使用礦物原料和化工原料。使用的礦物原料有硅砂、石灰石、白云石、長(zhǎng)石、毒重石。使用的化工原料有鋅白、純堿、鉀堿、銻粉、硼砂、硼酸以及各種著色劑。 7.4.4.2 微晶玻璃的生產(chǎn)工藝 (2)玻璃熔融紅色與黃色的微晶玻璃因使用硒粉其揮發(fā)量可達(dá)90%，所以常使用密封性好的坩堝爐熔化。其他色彩的微晶玻璃都使用池窯熔化。建筑微晶玻璃的熔化溫度為14501500 (3)成型可采用吹制、壓制、拉制、壓延、離心澆注、重力澆注等各種成型方法，但生產(chǎn)板狀微晶玻璃，目前以壓延法和燒結(jié)法為主。 (4)結(jié)晶化前的加工對(duì)微晶玻璃的熱加工和冷

31、加工，盡可能都在結(jié)晶化之前完成。(5)晶化熱處理玻璃經(jīng)晶化熱處理后，才能形成含有大量微小晶相的微晶玻璃。 微晶玻璃裝飾板主要作為高級(jí)建筑裝飾新材料替代天然石材。與天然石材相比有以下特點(diǎn)：(1)自然柔和的質(zhì)地和色澤 (2)強(qiáng)度大、耐磨性好、質(zhì)量輕(3)吸水性小、污染性小 (4)顏色豐富、加工容易 (5)優(yōu)良的耐候性和耐久性 (6)原料來源廣泛 7.4.4.3 微晶玻璃性能特點(diǎn) 微晶玻璃裝飾板類似于天然石材，用作內(nèi)外墻裝飾材料，廳堂的地面和微晶玻璃幕墻等建筑裝飾。低膨脹微晶玻璃也用作餐具、炊具等。 目前主要規(guī)格有500mm500mm、600mm600mm、600mm900mm、900mm1800m

32、m、1000mm2000mm和1500mm3000mm。 7.4.4.4 微晶玻璃的應(yīng)用及規(guī)格 用于幕墻的微晶玻璃裝飾板要求如下：(1)彎曲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不低于40MPa。(2)抗急冷、急熱無裂縫。 (3)長(zhǎng)度公差在0.5mm內(nèi)，厚度公差1mm，平面度1/1000。(4)無缺棱、缺角現(xiàn)象，表面無目視可觀察到的雜質(zhì)和氣孔。(5)鏡面板材的光澤度大于85光澤單位。(6)同一顏色、同一批號(hào)的板材色差不大于2.0CIEIAB色差單位。 7.4.4.5 微晶玻璃裝飾板幕墻的應(yīng)用 幕墻安裝須知：(1)用于幕墻面板的微晶玻璃裝飾板應(yīng)具有生產(chǎn)廠商提供的測(cè)試報(bào)告。(2)用于幕墻的板材必須100%進(jìn)行全尺寸4項(xiàng)性能試

33、驗(yàn)。試驗(yàn)合格后方能進(jìn)行施工。(3)為了防止幕墻板材因受外力時(shí)破碎而導(dǎo)致危險(xiǎn)，微晶玻璃裝飾板背面需要用多元樹脂粘上一層防護(hù)玻璃纖維以求安全。 空心玻璃磚是由兩個(gè)凹型玻璃磚坯 (如同煙灰缸)熔接而成的玻璃制品。磚坯扣合、周邊密封后中間形成空腔，空腔內(nèi)有干燥并微帶負(fù)壓的空氣。玻璃壁厚度810mm?？招牟ＡТu按空腔的不同分為單腔和雙腔兩種。 空心磚按形狀分有正方形、矩形和各種異型產(chǎn)品。7.4.5 空心玻璃磚7.4.5.1 空心玻璃磚構(gòu)造 空心玻璃磚具有耐壓、抗沖擊、耐酸、隔音、隔熱、防火、防爆、透明度高和裝飾性好等特點(diǎn)。具體介紹如下: (1)透光性 (2)隔熱保溫性 如圖7.10所示(3)隔絕噪音 (

34、4)防火性 (5)材料性能 7.4.5.2 空心玻璃磚特性 圖7.10普通中空玻璃與帶低輻射膜中的中空玻璃熱能效果顯示圖 空心玻璃磚一般用來砌筑非承重的透光墻壁，建筑物的內(nèi)外隔墻、淋浴隔斷、門廳、通道及建筑物的地面等處，特別適用于體育館、圖書館等，用于控制透光、眩光和日光的場(chǎng)合。 7.4.5.3 空心玻璃磚的應(yīng)用 花紋玻璃是將玻璃依設(shè)計(jì)圖案加以雕刻、印刻或局部噴砂等無彩色處理，使表面有各式圖案、花樣及不同質(zhì)感。（1）壓花玻璃（2）噴花玻璃（3）刻花玻璃 （4）熱熔玻璃 7.4.6 花紋玻璃 光致變色玻璃在受太陽光或其他光線照射時(shí)，玻璃顏色隨著光線的增強(qiáng)而逐漸變暗；當(dāng)照射停止時(shí)又恢復(fù)原來色彩。

35、該玻璃是在玻璃中加入鹵化銀，或直接在玻璃或有機(jī)夾層中加入鉬和鎢等感光化合物，使之獲得光致變色功能。光致變色玻璃的應(yīng)用已從眼鏡片向汽車、通訊、建筑等需要調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度、避免眩光的領(lǐng)域發(fā)展。 7.4.7 光致變色玻璃 鐳射玻璃是以玻璃為基材的新一代建筑裝飾材料，其特征在于經(jīng)特種工藝處理，玻璃背面出現(xiàn)全息或其他光柵。鐳射玻璃的顏色有銀白色、藍(lán)色、灰色、紫色、黑色、紅色等。鐳射玻璃按其結(jié)構(gòu)有單層和夾層之分。鐳射玻璃適用于酒店、賓館，各種商業(yè)、文化、娛樂設(shè)施的裝飾。7.4.8 鐳射玻璃 電熱玻璃有導(dǎo)電網(wǎng)電熱玻璃及導(dǎo)電膜電熱玻璃兩種。導(dǎo)電網(wǎng)電熱玻璃是將兩塊澆注的型材，中間夾以肉眼幾乎難以看到的極細(xì)的電熱絲，

36、經(jīng)熱壓而成；導(dǎo)電膜電熱玻璃是由噴有導(dǎo)電膜溶液的薄玻璃與未噴導(dǎo)電膜的厚玻璃經(jīng)熱壓而成。電熱玻璃在建筑上多用于陳列窗、櫥窗、衛(wèi)生間、洗澡堂，嚴(yán)寒地區(qū)的建筑門窗、了望塔窗，工業(yè)建筑的特殊門窗、擋風(fēng)玻璃等。 7.4.9 電熱玻璃 自潔凈玻璃表面涂鍍了一層透明的二氧化鈦(TiO2)光催化劑涂層。當(dāng)這層光催化劑的薄膜層遇到太陽光或紫外線燈光照射后，附著在玻璃表面的有機(jī)污染物會(huì)很快被氧化，變成CO2和H2O自動(dòng)揮發(fā)消除，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈功能。自潔凈玻璃已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院門窗、器具的玻璃蓋板，高檔建筑物室內(nèi)浴鏡、衛(wèi)生間整容鏡，汽車玻璃及高層建筑物的裝飾裝潢和幕墻玻璃等場(chǎng)所。 7.4.10 自潔凈玻璃 7.5 玻

37、璃馬賽克玻璃馬賽克又稱玻璃錦磚，是一種小規(guī)格的用于外墻貼面的方形彩色飾面玻璃。單塊玻璃馬賽克的規(guī)格一般為2050mm見方、厚度46mm，四周側(cè)面呈斜面，正面光滑，背面略帶凹狀溝槽，以利于鋪貼時(shí)粘結(jié)。 7.5.1 玻璃馬賽克的概念 玻璃馬賽克的生產(chǎn)方法有熔融壓延法和燒結(jié)法兩種。玻璃馬賽克是以玻璃為基料并含有未熔化的微小晶體 (主要是石英砂)的乳濁制品，其內(nèi)部為含有大量的玻璃相、少量的結(jié)晶相和部分氣泡的非均勻質(zhì)結(jié)構(gòu)。玻璃馬賽克具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性；表觀密度低于普通玻璃；具有柔和的光澤。 7.5.2 玻璃馬賽克的生產(chǎn)工藝及特性 (1)玻璃馬賽克的顏色豐富，可拼裝成各種圖案 ，美

38、觀大方，且耐腐蝕、不褪色。 (2)由于玻璃具有光滑表面，所以具有不吸水、不吸塵、抗污性好的特點(diǎn)。(3)玻璃錦磚具有體積小、質(zhì)量輕、粘結(jié)牢固的特點(diǎn)，特別適合于高層建筑的外墻面裝飾。 7.5.3 玻璃馬賽克的性能特點(diǎn) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)玻璃馬賽克 (GB/T76971996)的規(guī)定，單塊馬賽克的邊長(zhǎng)有20mm20mm、25mm25mm和30mm30mm三種，相應(yīng)的厚度為4.0mm、4.2mm和4.3mm。每聯(lián)馬賽克的邊長(zhǎng)為327mm，允許有其他尺寸的聯(lián)長(zhǎng)。聯(lián)上每行 (列)馬賽克的距離 (線路)為2.0mm、3.0mm或其他尺寸。 玻璃馬賽克的物理化學(xué)性能應(yīng)符合表7.15的規(guī)定。 7.5.4 玻璃馬賽克常

39、用規(guī)格和性能要求 表7.15玻璃馬賽克的物理化學(xué)性能 項(xiàng)目試驗(yàn)條件指標(biāo)玻璃馬賽克與鋪貼紙粘貼牢固度均無脫落脫紙時(shí)間 5min無單塊脫落 40min 70% 熱穩(wěn)定性90 1825 30min10min循環(huán)3次 全部試樣均無裂紋、破損化學(xué)穩(wěn)定性1mol/L鹽酸溶液100，4h1mol/L硫酸溶液100，4h K 99.90，且外觀無變化K 99.93，且外觀無變化K 99.88，且外觀無變化K 99.96，且外觀無變化 玻璃馬賽克是一種很好的飾面材料，主要用于外墻裝飾。一般將單塊的玻璃馬賽克按設(shè)計(jì)要求的圖案及尺寸，用以糊精為主要成分的膠粘劑粘貼到牛皮紙上成為一聯(lián) (正面貼紙)。鋪貼時(shí)，將水泥漿抹入一聯(lián)馬賽克的非貼紙面，使之填滿塊與塊之間的縫隙及每塊的溝槽，成聯(lián)鋪于墻面上，然后將貼面紙灑水潤(rùn)濕，將牛皮紙揭去。 7.5.5 玻璃馬賽克的應(yīng)用