對石英、鉀鈉石、白雲石和石灰石等玻璃原材料礦山和加工廠來說,玻璃是最主要下遊客戶,但玻璃分類和用途卻並不是十分清楚,或是了解粗淺,不全面,不專業,對提高原材料附加值不利。中國建材國際工程有限公司蚌埠玻璃工業設計研究院徐美君文章全面專業對玻璃分類和用途做了闡述,值得學習收藏。
玻璃不僅是一種透明材料,且具有獨特的透明性,在我們生活中各種不同領域發揮著重要的作用。它功能豐富,無論是用於居室或建築設計,還是用於工業、軍事、國防科研、能源生產、生態環境、現代通訊技術,其他材料都不能像玻璃這樣用途廣泛。目前在國際上,對玻璃與玻璃製品改變了過去的分類方法,基本上可分為傳統玻璃和新玻璃兩大類。
一、傳統玻璃
傳統玻璃是指與傳統產業相對應的玻璃材料和產品,主要包括平板和日用玻璃2大類。
1.平板玻璃
平板玻璃是指其厚度遠遠小於其長度和寬度、上下表面平行的板狀玻璃製品,其產量和用途在各種玻璃製品中佔有很重要的地位。國際上,人們對平板玻璃一般按其厚度、成形、加工方法、功能及用途等5種方式進行分類。
(1)按成形分類
浮法玻璃、大平拉法(也稱格法)玻、小平拉法玻璃、垂直有槽引上法玻璃、垂直無槽引上法玻璃、旭法有槽引上玻璃、壓延法玻璃。
(2)按厚度分類
普通平板玻璃(4-8mm)、薄玻璃(1.5-3mm)、超薄玻璃(1.5-0.lmm)、極超薄玻璃(0.1 mm)、厚玻璃(8-12mm)、超厚玻璃(12-19mm)、特厚玻璃(19-30mm)。
(3)按加工分類
原片玻璃,也稱一次直接成形的平板玻璃;深加工玻璃,也稱二次加工玻璃。
(4)按色澤分類
無色平板玻璃、彩色平板玻璃、乳白平板玻璃、彩色乳濁平板玻璃。
(5)按功能分類
普通平板玻璃(採光、擋風和保溫)、高強玻璃、吸熱玻璃、隔熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射 (Low-E) 玻璃、吸紅外或透紅外玻璃、可見光選擇吸收玻璃、吸收微波玻璃 、吸收
X射線或吸收Y射線玻璃、隔音玻璃、防火玻璃、防盜玻璃、導電玻璃、電磁輻射屏蔽玻璃、自潔玻璃、光致變色玻璃、熱敏變色玻璃、發光玻璃、智能玻璃等。
(6)按用途分類
建築門窗玻璃、玻璃幕牆、玻璃鏡、安全玻璃(鋼化、夾層、夾絲玻璃)、防火玻璃、防盜玻璃、風擋玻璃(汽車、飛機、艦艇上用於風擋)、舷窗玻璃(交通運輸工具、航天航空飛行器上的舷窗)、顯示基片玻璃(液晶顯示器LCD、等離子體顯示器、PDP、電致發光顯示器ELD、場致發光顯示器FED)製版用玻璃(照相製版、精密刻度、全息攝影、光譜顯微照相、空間精密技術)、集成電路基片玻璃、磁碟與光碟基片玻璃、太陽能電池基片與蓋板、儀表與鐘錶的表蒙玻璃、燈飾玻璃、濾光玻璃以及各種裝飾玻璃。
2.日用玻璃
主要包含有瓶罐玻璃、器皿玻璃、儀器玻璃、光學玻璃、電子玻璃與電真空玻璃、玻璃纖維與玻璃棉、玻璃複合材料等。
2.1瓶罐玻璃
作為定量包裝和盛裝各種液體及固體狀物品所用的玻璃容器統稱為玻璃瓶罐。玻璃瓶罐被廣泛地用於食品、酒類、飲料和醫藥等方面,它們大都是用鈉鈣玻璃製成的。瓶罐玻璃品種繁多,一般可按形狀、成形方法和功能等進行分類。
⑴按形狀分類
圓形、橢圓形、方形、異形瓶(其他形狀)。其中按瓶口分類:小口瓶瓶口內 徑小於30mm,用來盛裝流體產品,大口瓶(廣口瓶)瓶口內徑大於30mm, 用來盛裝半流體和固體產品。
⑵按成形方法分類
吹制、壓一吹、壓制和管制瓶(先將玻璃拉成玻璃管,再加工成瓶,如容量小的青黴素瓶、藥片瓶等)。
2.2器皿玻璃
器皿玻璃與容器玻璃相似,也有廣義與狹義兩種定義,廣義的器皿玻璃為日用器皿、裝飾品和藝術品等玻璃的總稱;狹義的器皿玻璃指盛裝食品和飲料的玻璃用具, 如杯、碟.、盤、碗等。國外有些文獻中將器皿玻璃歸納在容器玻璃範圍內。
器皿玻璃品種繁多,各種不同用途的器皿,對玻璃性能的要求也不同。按玻璃化學組成可分為普通器皿玻璃、晶質玻璃、顏色玻璃和乳濁玻璃等;按成形工藝分為吹制、壓制和窯玻璃等。器皿玻璃品種一般按用途來分類,也可按功能與製造方法分類。按用途分類
2.3儀器玻璃
儀器玻璃指用於製造化學、生物和實驗室器皿、管材和裝置的玻璃,儀器玻璃早已廣泛應用於科研、文化教育、化工、醫藥衛生及其他工業生產方面。此外在宇航、光電子、雷射、半導體、超導體、生物工程、核工程等高新技術領域,各種儀器玻璃也得到普遍應用。儀器玻璃之所以能得到廣泛應用,是由於其能耐化學試劑的侵蝕,還能做加熱容器,而且是透明的,便於觀察化學反應的進行情況和控制反應條件。
目前,儀器玻璃已由實驗室的小型儀器玻璃發展到大規模工業裝置,如各種反應塔、吸收塔、分熘塔、濃縮塔、熱交換器、反應槽、蒸煮鍋、耐酸泵等,也可用儀器玻璃作深水潛水球窺視窗、水柱計、太陽能發電裝置、太陽能熱水器、微電子和光電子器件基板、絕緣材料以及防火玻璃等。玻璃儀器的種類很多,通常按照玻璃性質、儀器用途、工藝條件來分類。國外一些儀器玻璃標準中,通常按性能分為幾種類型,性能分類的標準主要考慮熱膨脹係數、熱穩定性和化學穩定性。
2.4光學玻璃
光學玻璃主要用作光學系統中的透鏡和稜鏡,用於像的傳遞。光學系統存在著色差、球面像差、像面彎曲、畸變等像差。為了使這些像差降低到一定範圍,人們可使用具有不同折射率和色散的光學玻璃。
2.5電子玻璃
用於各類通信、計算機、數位電視、新型顯示器件、新型元器件、新型電光源等電子信息的電子玻璃是電子信息產品的極其重要的基礎材料之一,電子玻璃的分類範圍主要包括如下:
⑴黑白顯像管(含黑白顯示管)玻殼、彩色顯像管(含彩色顯示管)玻殼;⑵顯像管用電子玻璃組件(玻殼用管頸管、芯、柱用玻管、排氣管、彩管用低玻粉及支架玻焊);⑶顯示器件用玻璃(LCD用超薄玻璃、ITO導電玻璃、PDP用玻璃屏 、VFD用玻蓋、 排氣管等);⑷電光源用玻璃(新型電光源用拉管、太陽能 集熱管式玻管;⑸真空電器件用玻璃(真空開關管用玻殼 等);⑹背投式投影管用玻殼。
2.6玻璃纖維
玻璃脆性很大,但是將融熔態玻璃以極快的速度拉製成纖維,就具有一定的柔韌性,可紡織成紗或各種形式的玻璃布。
玻璃纖維的性能特點有:一是抗拉強度很高。纖維越細,強度越高;二是耐熱性低。250 ℃以上開始軟化,不宜用來增強金屬基複合材料;三是化學穩定性高。除氫氛酸和濃鹼等少數介質外,對絕大多數化學介質都有較好的穩定性;四是脆性較大。伸長率只有3%左右,表面光滑,不易與基體結合,需經表面處理來提高與基體的結合力。玻璃纖維是第一代纖維增強塑料。這種材料耐火、耐腐蝕、易於清洗,不易變形。製造方法是把玻璃放入爐內加熱熔化,從爐底的微孔中流出,拉成長絲,然後捻為較粗的股線。第二次世界大戰以後,玻璃纖維得到廣泛應用。玻璃纖維可用於製造防火織物和工業用的過濾器,還可製成粗襯,用來加固做船殼及汽車車身用的塑料。這種加固的塑料材料稱為玻璃纖維增強塑料,又稱玻璃鋼。
2.7玻璃棉
玻璃纖維還可以製造鬆軟的玻璃棉,玻璃從熔爐流出時,用空氣或其他氣體把短玻璃絲吹松,就製成玻璃棉 ,可用作隔熱材料。玻璃纖維材料主要有無 鹼玻 璃 (E-玻璃 )、中鹼玻 璃 (C-玻)、高鹼玻璃 (A- 玻璃)、高強度玻璃 (S-玻璃)及高模措玻璃(M-玻璃)等。E -玻璃纖維是一種鋁硐矽酸鹽玻璃,纖維紡成直徑為0.0005 ~ 0.003cm的單股玻璃絲,合股後可做成許多形式的增強材料。E-玻璃纖維的抗拉強度高,吸水性較好,是樹脂基體的理想增強材料,它也是優異的電絕緣材料。S-玻璃纖維是一種特製的抗拉強度極高的矽酸鋁-鎂玻璃纖維, 彈性模量比E-玻璃高。主要用來增強高性能複合材料,在航天工業上,製作火箭發動機的殼體,在航空工業中製作飛機螺旋槳葉、起落架和雷達罩,還可製作火箭筒殼體和各種高壓容器等。
2.8玻璃纖維複合材料
複合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料複合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即複合材料。例如,單一種玻璃纖維,雖然強度很高,但纖維間是鬆散的, 只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應力,也不易做成固定的幾何形狀,是鬆軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬製品,既能承受拉應力,又可承受彎曲、 壓縮和剪切應力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基複合材料。由於其強度相當於鋼材, 又含有玻璃組分, 也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,像玻璃那樣,歷史上形成了這個通俗易懂的名稱"玻璃鋼",這個名詞由建材系統擴至全國,現在仍被普遍採用。