关于硅酸盐工程中玻璃的制作工艺及流程的探讨

摘要：硅酸盐玻璃制品在我们的生活中无处不在，应用已经非常广泛，本文通过对硅酸盐玻璃制品的制作材料都有哪些、都如何成型、其生产工艺有哪些等等方面进行一些分析，对其制作工艺及流程进行总结，并得出了结论。

关键字：硅酸盐玻璃 制作工艺流程

中图分类号： O741+.4 文献标识码： A

引言：

在我们的日常生活中，硅酸盐玻璃制品无处不在，已经深深的渗透到我们的身边，硅酸盐玻璃通常都是以二氧化硅为主要成分的玻璃。最常用的有钠钙硅酸盐、钠铝硅酸盐、钠硼硅酸盐玻璃、建筑玻璃、日用玻璃、玻璃纤维、大部分光学玻璃、技术玻璃的成分属硅酸盐玻璃。它们具有一定的化学稳定性、热稳定性、机械强度和硬度，但可溶解于氢氟酸。硅酸盐玻璃用得最为广泛。下面就本人多年的工作经验，对硅酸盐工程中玻璃的制作工艺及流程进行一些探讨。

一、硅酸盐玻璃材质选用

无论是工业中还是生活中，我们常用的玻璃制品多用钠钙硅酸盐玻璃做成。一般玻璃为无色透明，含铁量一般低于0.02％。在玻璃原料中加入着色剂,可制得有色玻璃；加入乳浊剂,制得乳浊玻璃。

耐热硼硅酸盐玻璃，其热膨胀系数低，耐温度急变性强，一般煮食制品如咖啡壶等制品会经常采用

钾铅硅酸盐玻璃，又称铅晶质玻璃。这种玻璃含PbO,具有高折射率和色散,磨刻棱面时格外光亮,高比重,敲击时发清脆声响。我们常常见到的很多高级艺术制品都是由琢磨车刻的，如高脚杯、香水瓶、果盆等。

晶质玻璃一般是按照PbO的含量来进行分类，含PbO18％以下为低铅晶质玻璃。另外还有含BaO的钡晶质玻璃,含PbO24～30％为中铅晶质玻璃，含PbO30％以上的为全铅晶质玻璃。

二、硅酸盐玻璃如何成型

将按玻璃成分配合的粉料和熟料投入坩埚窑或池窑中熔制，熔化后，澄清成均匀无气泡、无结石、无条纹的玻璃液，再冷却至适应相应成型方法要求的粘度范围，则进行各种成型操作，成型技术有以下几种：

1、自由成型

又称无模成型。用人工挑料在窑前反复烘烤修饰或热粘结。由于不与模子接触，玻璃表面光亮，制品形状线条光滑。制成品又称窑玻璃制品。

2、吹制成型

吹制成型有人工吹制和机械吹制成型两种方式。

（1）人工成型时，手持吹管从坩埚内或池窑取料口处挑料，在铁模或木模中吹成器形。光滑圆形制品用转吹法；表面有凸凹图案花纹或形状不成圆形的制品用静吹法。先挑无色料吹成小泡，再用小泡挑颜色料或乳浊料吹成器形的称为套料吹制。用颜色易熔料粒沾在乳浊套料上，各色自然熔流，可吹成自然景制品；在颜色料上沾带状乳浊料，可吹成拉丝制品。

（2）机械成型用于吹制大批量制品。吹制机受料后自动合铁模吹成器形，脱模后去除帽口即成制品。还可采用压－吹成型，先将料冲成小泡(雏形)，再继续吹制成器形。它比单纯用吹制机吹制效率高，质量好。

3、压制成型

人工成型时，人工挑料剪入铁模，驱动冲头，压成器形，凝固定型后脱模。机械成型自动化生产，批量大，效率高。压制成型适用于能退出冲头的口大底小器形制品，如杯、盘、烟缸等。

4、离心成型

受料在旋转的模子内，由于旋转产生的离心力使玻璃展开并紧贴模子，凝固定型后取出。适宜于器壁均匀的大型玻璃制品的成型。

三、硅酸盐玻璃如何进行加工

玻璃制品在成型之后，玻璃制品须经过退火消除不均衡冷却造成的热应力。如果普通压制品和窑玻璃制品造型较为简单，则可以不再进行加工，大多数玻璃制品成型后都经过各种加工使制品完成造型，具有艺术效果。魄力制品的加工方式主要有以下几种。

1、玻璃制品的装饰

（1）彩釉装饰：用油剂或胶剂将无机颜料和易熔玻璃调成浆釉，通过印刷、喷涂、描绘、贴花、洒抹等方法覆盖于玻璃制品表面，然后在变形温度以下加热玻璃制品至釉熔融并显色。此外，还有堆釉装饰法，用于制作艺术品。堆釉是把釉粉和粘土或有机物调成釉泥，用工具捏制成各种形状粘在玻璃表面，先加热烧结，再施彩釉或描金，进行二次加热，使制品呈各种色彩。全过程靠手工完成。

（2）彩虹装饰：在玻璃制品表面镀一层金属薄膜，由于薄膜折射率与玻璃折射率不同，产生彩虹色彩的珠光。

（3）描金装饰：将金的有机化合物溶液描绘在玻璃制品表面,加热烧成时有机物分解,金被还原成亮金薄层，如果玻璃表面粗糙则呈无光金色毛面，两者都有华贵富丽的效果。

2、玻璃制品的离子扩散着色

将金、银、铜等化合物与高温载物、粘接剂等调成糊状涂覆在玻璃制品表面，加热到玻璃变形温度以下，金、银、铜等离子向玻璃中扩散并呈现黄、红、棕红等颜色。

3、玻璃制品的琢磨刻花

在制品表面用刚玉磨轮高速磨削玻璃，以产生多种艺术效果。传统车刻加工有浅刻和深刻。深刻能刻出不同方向的交叉沟棱，组成各种几何图形，适用于铅晶质玻璃和颜色套料玻璃。磨削加工还能在玻璃表面琢雕出生动的浮雕图面。

4、玻璃制品的抛光处理

可用机械抛光、火抛光、化学抛光等方法对玻璃制品表面进行抛光加工。

5、玻璃制品的毛面失光处理

常用的有喷砂法、酸蚀法和施釉法等。喷砂法最简单，是用高速空气喷吹石英砂或金刚砂以冲击玻璃表面，不需毛面处理的部位用橡胶、铝皮或铁皮覆盖。酸蚀法是用氢氟酸、盐酸和氟化铵等液体浸泡或用膏体涂抹，几分钟后玻璃表面即腐蚀失光，得到很细腻的失光玻璃表面。不需毛面处理的部位可用石蜡、树脂涂覆。施釉法较简便且应用广泛。它是将专门设计的釉料与油料拌和，施覆于需要毛面处理的玻璃表面，加热到釉料熔烧牢固。釉料可以是无色的，也可以加无机颜料而呈各种色彩，分别获得失光毛面和彩饰效果。

四、硅酸盐玻璃的生产工艺

1、对玻璃制品原料预加工

将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。

2、对玻璃制品配合料制备及熔制

玻璃配合料在池窑或池炉内进行高温（1550至1600度）加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。

3、玻璃制品的成型及热处理

将液体玻璃放入模具做成所要求形状的玻璃制品，如平板、各种制品等。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

结束语：

随着社会经济技术的不断进步，科学技术的不断发展，硅酸盐玻璃制品的种类越来越多，其生产工艺也在不断进步。硅酸盐玻璃制品已经深深的在我们的生活中扎根，本文通过对硅酸盐玻璃制品的制作材料、成型、生产工艺等一些方面进行了一些分析，对其制作工艺及流程进行总结，希望广大的硅酸盐玻璃制品的工程师们能够创造更先进的制作工艺，是我国的硅酸盐制作水平更上一层楼，造福我们的社会。

参考文献：

[1]孔德玉,张俊芝.碱激发胶凝材料及混凝土研究进展.硅酸盐学报,2009.

[2]于洋,李国忠.硅灰及锂盐对碱集料反应抑制效果的研究.建筑材料学报,2008.

[3]建筑玻璃应用技术规程.（JGJ 113--2009）.