建筑业玻璃深加工技术应用

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1、中空玻璃

中空玻璃是指两层以上的平板玻璃之间，隔开一定的厚度，四周用化学密封剂封闭。在两层玻璃之间保留一定厚度的干燥空气层，由于空气的导热系数较小，均为玻璃的近三十分之一，因而大大增加了玻璃的绝热保温性能，而透光性能则基本不受影响。中空玻璃的保温性能和隔音性能都很好，这是因为干燥空气层有极好的绝热性能，而且在空气层厚度小于20mm时基本不发生对流，其导热系数为0.024(w/m•k)，而普通砖的导热系数为0.82(w/m•k)，二者之比为34.2倍。如果中空玻璃的空气层为9mm，则其保温效果相当于砖墙为9x34.2=307.5mm，所以一块5+12+5的中空玻璃则超过一堵370mm的砖墙，其节能效果是非常显著的。在北方地区使用，冬季可以省煤；南方使用，夏季可以节省空调用电。另外，在北方地区如果冬季室外温度为零下30℃，室内温度为20℃，在中空玻璃表面不会结霜，而一般双层窗户的外层，由于两层窗户之间的空气可发生对流，大多数都已结冰，不仅影响透光，而且不易启闭。普通门窗或幕墙均可用双组分聚硫橡胶密封，如果是隐框幕墙，则必须用中性硅酮密封胶，如美国道康宁公司的793号胶或GE公司的2000号或4000号胶。中空玻璃也可以用在火车或飞机的舷窗上，这时必须采用安全玻璃制作。

2、安全玻璃

在建筑物的有些部位，需要特别注意玻璃使用时的安全性，如玻璃屋顶上所用的玻璃，如果破碎，其碎片落下就会伤人，有些面积较大的门玻璃，其碎块也会伤人。此外有些交通工具上所用的玻璃也有安全要求，如汽车的挡风玻璃、火车、飞机的舷窗等，另外有些特殊场合还需要安装防弹玻璃。满足这些要求的玻璃制品一般叫做安全玻璃，这类玻璃虽然早有生产，但其生产技术随着化学工业和技术的发展也出现了许多新技术和新产品。安全玻璃主要包括钢化玻璃和夹层玻璃两大类。钢化玻璃的生产方法分物理钢化和化学钢化两种，物理钢化是将玻璃加热到接近软化的温度，然后迅速出炉并用鼓风机或压缩空气在玻璃两侧同时快速吹风，使玻璃急骤冷却。化学钢化又称离子交换法，是用熔盐里的钾离子置换玻璃表面的一部分钠离子，同时使玻璃表面产生预应力。玻璃经过钢化后强度大幅度增加，物理钢化法可使玻璃强度增加4-5倍，化学钢化法可以增加10倍。因此钢化玻璃的负荷承载力大大增加，故不易破碎。而且即使玻璃破碎也只产生很小的颗粒状碎块，且没有棱角，所以不会伤人。此外，钢化玻璃经受温度突变的性能也大大提高，温度突变250℃-300℃仍不碎裂。

夹层玻璃是在两层或多层玻璃之间夹一层或数层塑料膜，也可以夹金属丝或网，后者也叫夹丝或夹网玻璃。这样，当玻璃破碎时只产生裂纹而不致飞散碎块，因而不会伤人。多层夹层玻璃，尤其是用多层钢化玻璃粘合的夹层玻璃，可以阻挡普通枪弹，故可做成防弹玻璃。有些夹层玻璃还在夹层中埋入电热丝，可以通电除霜，或者在夹层中加装无线电天线，增加其使用功能。生产夹层玻璃的工艺，目前有湿法和干法两种，其中干法使用最早，目前常用聚乙烯醇缩丁醛(P.V.B)作夹层，国产PVE膜有厚度为0.75和1.0mm等规格，所用的玻璃必须是浮法玻璃，厚度根据需要选择，做风挡玻璃一般为2.5mm，国外也有用2.00mm玻璃粘合的。夹层玻璃的粘贴过程为:先将加工成型的玻璃洗净并干燥，然后将玻璃预热，PVB膜需要在60℃-80℃预热并保温2小时，然后与玻璃进行粘贴，粘合时极易在夹层间产生气泡，所以需要趁热加压将气泡挤出，或者抽真空将气泡抽尽。湿法生产是先将玻璃洗净干燥，然后在夹层周边用l0mm宽的PVB窄条将玻璃粘合，留出灌浆口，再将PVB单体加入引发剂进行予聚合，并向玻璃夹缝中灌浆，然后在规定温度下进行聚合，冷却后进行裁切、磨片、检验、包装即为成品。夹层玻璃的中间膜与玻璃的粘合力需要严格控制，使之能吸收冲击，能起防震作用。此外夹层玻璃可以明显改善玻璃的声学性能，这一点对于轿车尤其重要。

3、镀膜玻璃

镀膜玻璃是在膜技术高速发展的基础上，近年来得到迅速发展的一种玻璃深加工技术。它的目的在于改善玻璃表面的性能,用以调节其对光和热的反射率和透过率，在基本不影响采光的条件下，增加其保温绝热性能，另外也使玻璃具有更好的装饰效果。玻璃镀膜技术分为化学镀膜和物理镀膜，应用较早的是化学镀膜。这种镀膜方法又分为高温分解法和化学还原法，高温分解法一般在浮法玻璃生产线上进行，其方法是将金属盐或将硅烷和乙烯的混合气体，喷洒在约600℃的高温玻璃上，控制膜的厚度可以调节玻璃的透光率和反射率。镀上不同的物质可以产生不同的颜色。化学还原法是一种古老的方法，最常用的是以葡萄糖或醛，与硝酸银融会一起在玻璃表面上加热。玻璃表面就会沉积100-200mm厚的银层，然后在表面涂以保护层，就制成了镜面玻璃，这种制镜方法虽然成本较高,但其反射光的效果柔和不失真，故目前仍在广泛使用，而且生产技术还在发展。物理方法镀膜主要有真空蒸发和磁控溅射两种方法。真空蒸发是在真空中对某些金属如铝、铬等用电加热蒸发，金属蒸气就会沉积在经过预处理的玻璃表面上。成为金属膜，其沉积厚度可以控制，沉积厚时可以产生镜面全反射，这是目前代替化学法生产镜面玻璃的主要方法。

磁控溅射法是在真空中电离惰性气体，气体离子在电场的作用下，轰击金属或其氧化物，从而使金属粒子溅射到玻璃表面上，产生各种膜，与玻璃的结合牢度较高，并可获得各种光学性能的厚度均匀的镀膜，在大面积玻璃上，镀膜的精确度可控制在万分之一毫米以内。这种方法还可以使用不同纯度的多种镀膜材料。在玻璃表面镀上不同厚度和不同材料的膜，既可以控制光的反射和透过率，也可以产生不同颜色，比如镀Cu+Ni是深茶褐色，镀硅是淡茶褐色，镀AI是银白色，此外还有绿色、红色、金黄色等等，可以使整个建筑显得金碧辉煌。在控制镀层的情况下可以生产基本不影响可见光透过而能反射较多的红外光，这种玻璃叫做热反射玻璃或低发射率玻璃，其直观效果是室内可以清楚地看到室外的一切，而室外则看不到室内。冬天可以把室内的热量反射回去，使热量不致散失;夏天把室外的阳光反射出去，使室内保持凉爽。如果将这种玻璃做成中空玻璃，其保温性能和绝热效果更加相得益彰，得到极好的节能建筑。由于玻璃深加工使玻璃获得了许多优异性能，特别是对节约能源，改善环境有重要作用，所以美国深加工玻璃占总产量的60%，德国约占50%，日本约占40%，我国近年来发展很快，但深加工玻璃的产量仍不足总产量的10%，所以，玻璃深加工技术在我国的发展前景十分广阔。