مبدأ إنتاج الزجاج وعملية إنتاجه:
المبدأ:
المكونات الرئيسية للعادية زجاج مصقول هي سيليكات الكالسيوم وسيليكات الصوديوم ، وتكون التفاعلات الرئيسية كالتالي:
Na2CO3SiO2 = (درجة حرارة عالية) Na2SiO3CO2
CaCO3SiO2 = (درجة حرارة عالية) CaSiO3CO2
عملية:
وهي تشمل بشكل أساسي: ① المعالجة المسبقة للمواد الخام. تكسير المواد الخام السائبة (رمل الكوارتز ، رماد الصودا ، الحجر الجيري ، الفلسبار ، إلخ) وتجفيف المواد الخام الرطبة وإزالة الحديد من المواد الخام المحتوية على الحديد لضمان جودة الزجاج. ② تحضير الدُفعات. الذوبان. يتم تسخين مادة الخلطة الزجاجية عند درجة حرارة عالية (1550 ~ 1600 درجة) في خزان أو فرن بوتقة لتشكيل زجاج سائل موحد خالٍ من الفقاعات يلبي متطلبات التشكيل. ④ صب. تتم معالجة الزجاج السائل في المنتجات ذات الشكل المطلوب ، مثل الألواح المسطحة ، والأواني المختلفة ، إلخ. ⑤ المعالجة الحرارية. من خلال التلدين والتبريد والعمليات الأخرى ، يتم تنظيف أو إنشاء الضغط الداخلي أو فصل الطور أو بلورة الزجاج ، ويتم تغيير الحالة الهيكلية للزجاج.
عملية تصنيع خفف من الزجاج:
يُصنع الزجاج المقسّى عن طريق تسخين الزجاج ليقترب من درجة حرارة التليين (في هذا الوقت في حالة تدفق لزج) - يُطلق على نطاق درجة الحرارة هذا نطاق درجة حرارة التقسية (620 درجة مئوية - 640 درجة مئوية) ، والذي يتم تسخينه لفترة معينة فترة من الزمن ثم مروي. صف بإيجاز تغير درجة الحرارة وعملية تكوين الإجهاد للزجاج المقسى أثناء التسخين والتبريد.
1. ابدأ مرحلة التسخين:
يتم تسخين اللوح الزجاجي في فرن التقسية من درجة حرارة الغرفة. نظرًا لأن الزجاج موصل ضعيف للحرارة ، فإن درجة حرارة الطبقة الداخلية منخفضة في هذا الوقت ، ودرجة حرارة الطبقة الخارجية مرتفعة ، وتبدأ الطبقة الخارجية في التمدد ، ولا يتم توسيع الطبقة الداخلية ، وبالتالي فإن تمدد تتأثر الطبقة الخارجية بالطبقة الداخلية. ينتج السطح المهدئ ضغطًا مؤقتًا ، والطبقة المركزية هي إجهاد شد. نظرًا لمقاومة الضغط العالية للزجاج ، لا ينكسر لوح الزجاج على الرغم من تسخينه بسرعة.
ملحوظة: يمكن أن نفهم من هنا أنه عندما يدخل الزجاج إلى الفرن ، فإن الاختلاف في درجة الحرارة بين الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج ناتج عن إجهاد الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج. لذلك ، يجب تسخين الزجاج السميك ببطء وتكون درجة الحرارة أقل ، وإلا سيكون الزجاج في الفرن بسبب اختلاف درجة الحرارة بين الداخل والخارج.
2. استمر في مرحلة التسخين:
يستمر تسخين الزجاج ، ويقل فرق درجة الحرارة بين الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج عندما تصل الطبقات الداخلية والخارجية إلى درجة حرارة التقسية.
3. ابدأ مرحلة التبريد (1.5-2 ثانية قبل بدء النفخ)
يدخل اللوح الزجاجي إلى شبكة الهواء من فرن التقسية وينفخ. تنخفض درجة حرارة الطبقة السطحية إلى ما دون درجة حرارة المركز ، ويبدأ السطح في الانكماش ، لكن الطبقة الوسطى لا تتقلص. لذلك ، يتم تخفيف انكماش الطبقة السطحية بواسطة الطبقة المركزية ، بحيث تخضع الطبقة السطحية لإجهاد شد مؤقت. يتشكل الضغط الضاغط.
4. استمر في مرحلة التبريد:
يتم إخماد الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج. تصلب الطبقة السطحية للزجاج (انخفضت درجة الحرارة إلى أقل من 500 درجة مئوية) وتتوقف عن الانكماش. في هذا الوقت ، تبدأ الطبقة الداخلية أيضًا في البرودة والانكماش ، وتمنع الطبقة السطحية المتصلبة انكماش الطبقة الداخلية. يتم إنشاء الضغط الانضغاطي في الطبقة السطحية ، ويتشكل إجهاد الشد في الطبقة الداخلية.
5. الاستمرار في الإخماد (خلال 12 ثانية)
يتم تقليل درجة حرارة الطبقات الداخلية والخارجية للزجاج بشكل أكبر. في هذا الوقت ، تنخفض الطبقة الداخلية من الزجاج إلى حوالي 500 درجة مئوية ، ويتسارع الانكماش. في هذه المرحلة ، تشكل الضغط الانضغاطي للطبقة الخارجية وإجهاد الشد للطبقة الداخلية بشكل أساسي ، لكن الطبقة المركزية لا تزال ناعمة نسبيًا ولم تكتمل بعد. إنه خارج حالة التدفق اللزج ، لذلك فهو ليس حالة إجهاد كاملة.
6. اكتمل التقسية (خلال 20 ثانية)
في هذه المرحلة ، يتم تقسية الطبقات الداخلية والخارجية من الزجاج تمامًا ، ويتم تقليل الاختلاف في درجة الحرارة بين الطبقات الداخلية والخارجية ، ويتشكل ضغط الزجاج المقسّى ، أي أن السطح الخارجي عبارة عن ضغط ضغط ، والداخل الطبقة هي إجهاد الشد.
