7.1 玻璃的基本知識 玻璃是一種具有無規則結構的非晶態固體。它沒有固定的熔點，在物理和力學性能上表現為均質的各向同性。 大多數玻璃都是由礦物原料和化工原料經高溫熔融，然後急劇冷卻而形成的。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。 建筑玻璃是以石英砂（SiO2）、纯碱(Na2CO3) 石灰石(CaCO3)、长石等为主要原料，经1550~1600 ℃高温熔融、成型、退火而制成的固体材料。 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)，另外还有少量的Al2O3、MgO等。这些氧化物在玻璃中起着非常重要的作用，见表7.1。 （1）导热性 玻璃的导热性很小，常温时大体上与陶瓷制品相当，而远远低于各种金属材料。但随着温度的升高 将增大。另外，导热性还受玻璃的颜色和化学成分的影响。 （2）热膨胀性 玻璃的热膨胀性能比较明显。热膨胀系数的大小取决于组成玻璃的化学成分及其纯度，玻璃的纯度越高热膨胀系数越小，不同成分的玻璃热膨胀性差别很大。 （3）热稳定性 玻璃的热稳定性是指抵抗温度变化而不破坏的能力。 玻璃抗急热的破坏能力比抗急冷破坏的能力强。 玻璃的热稳定性主要受热膨胀系数影响。玻璃热膨胀系数越小，热稳定性越高。玻璃越厚、体积越大，热稳定性越差；带有缺陷的玻璃，特别是带结石、条纹的玻璃，热稳定性也差。 （3）其他力学性质 常温下玻璃具有很好的弹性。常温下普通玻璃的弹性模量为60000～75000MPa，约为钢材的1/3，与铝相近。 玻璃具有较高的硬度，莫氏硬度一般在4～7之间，接近长石的硬度。玻璃的硬度也因其工艺、结构不同而不同。 一般的建筑玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下，对酸、碱、盐以及化学试剂或气体等具有较强的抵抗能力，能抵抗氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀。 但是长期遭受侵蚀性介质的腐蚀，也能导致变质和破坏，如玻璃的风化、发霉都会导致玻璃外观的破坏和透光能力的降低。 建筑玻璃按生产方法和功能特性可分为以下几类。 （1）平板玻璃 ①透明窗玻璃 ②不透明玻璃 ③装饰类玻璃 ④安全玻璃 ⑤镜面玻璃 ⑥装饰－节能型玻璃 （2）建筑艺术玻璃 建筑艺术玻璃是指用玻璃制成的具有建筑艺术性的屏风、花饰、扶栏、雕塑以及玻璃锦砖等。 （3）玻璃建筑构件 玻璃建筑构件主要有空心玻璃砖、波形瓦、门、壁板等。 （4）玻璃质绝热、隔声材料 玻璃质绝热、隔声材料主要有泡沫玻璃、玻璃棉毡、玻璃纤维等。 7.2 平板玻璃 平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品，也称为白片玻璃或净片玻璃。 按生产方法不同，可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。 平板玻璃主要用于门窗，起采光 (可见光透射比85%~90%)、围护、保温、隔声等作用，也是进一步加工成其他技术玻璃的原片。 平板玻璃的生产过程如图7.1所示。 垂直引上法是利用拉引机械从玻璃溶液表面垂直向上引拉玻璃带，经冷却变硬而成玻璃平板的方法。根据引上设备不同，又分为有槽引上、无槽引上和对辊引上等方法(见图7.2，图7.3)。 其特点是成型容易控制，可同时生产不同宽度和厚度的玻璃，但宽度和厚度也受到成型设备的限制，产品质量也不是很高，易产生波筋、线道、表面不平整等缺陷。 水平引拉法是将玻璃带自液面引拉700～1000mm处，元板通过转向辊改为水平方向引拉，再经退火冷却而成玻璃板的方法。 这种方法不需要高大的厂房，可以进行大面积切割，缺点是玻璃厚薄难以控制，板面易产生麻点，因此一般只用于小型生产。 浮法玻璃的生产过程是将熔融的玻璃液经过流槽砖进入盛有熔融锡液的锡槽中，由于玻璃液的密度较锡液小，玻璃液便浮在锡液表面上，在其本身的重力及表面张力的作用下，能均匀地摊平在锡液表面上，同时玻璃的上表面受到高温区的抛光作用，从而使玻璃的两个表面均很平整。然后经过定型、冷却后，进入退火窑退火、冷却，最后经切割成为原片。 浮法玻璃工艺示意如图7.4所示。 (1)浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表7.2的规定。 (2)浮法玻璃的厚度允许偏差应符合表7.3的规定。 (3)建筑级浮法玻璃的外观质量应符合表7.4 的规定。 (4)浮法玻璃的弯曲度不应超过0.2%。 (5)浮法玻璃的可见光透射比应不小于表7.5的规定。 （1）玻璃应用木箱或集装箱(架)包装，箱（架）应便于装卸、运输。 （2）包装箱（架）应附有合格证，标明生产厂家或商标、玻璃级别、尺寸、厚度、数量、生产日期、本标准号和轻搬正放、易碎、防雨怕湿的标志或字样。 （3）运输时应防止箱（架）倾倒滑动。 （4）玻璃必须贮存在不结露或有防雨设施的地方。 7.3 节能装饰玻璃 吸热玻璃是一种能控制阳光中热能透过的玻璃，它可以显著地吸收阳光中热作用较强的红外线、近红外线，而又能保持良好的透明度。 吸热玻璃的制造一般有两种方法：一种方法是在普通玻璃中加入一定量的着色剂；另一种方法是在玻璃的表面喷涂具有吸热和着色能力的氧化物薄膜。 (1)吸收太阳的辐射热 (2)吸收太阳的可见光 (3)能吸收太阳的紫外线 (4)具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物。 (5)色泽经久不变，能增加建筑物的外形美观。 图7.5为吸热玻璃的分光透过率。 图7.6为吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较。 凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使用。采用不同颜色的吸热玻璃能合理利用太阳光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建筑物的外表有很好的装饰效果。一般多用作高档建筑物的门窗或玻璃幕墙。此外，它还可以按不同的用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。 (1)对光线的反射和遮蔽作用，亦称为阳光控制能力 不同玻璃的遮蔽系数见表7.6。 (2)单向透视性 (3)镜面效应 热反射玻璃也常带有颜色，常见的有灰色、青铜色、茶色、金色、浅蓝色和古铜色等。 它的常用厚度为6mm，尺寸规格有1600mm ×2100mm、1800mm×2000mm和2100mm× 3600mm等。其性能见表7.7。 热反射玻璃可用作建筑门窗玻璃、幕墙玻璃，还可以用于制作高性能中空玻璃、夹层玻璃等复合玻璃制品。 但热反射玻璃幕墙使用不恰当或使用面积过大会造成光污染和建筑物周围温度升高，影响环境的和谐。 低辐射膜玻璃是镀膜玻璃的一种，它有较高的透过率，可以使70%以上的太阳可见光和近红外光透过，有利于自然采光，节省照明费用。 低辐射膜玻璃一般不单独使用，往往与普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。 低辐射膜玻璃的主要规格有1500mm×900 mm、1500mm×1200mm、1800mm×750mm、1800mm×1200mm、1800mm×1600mm和2200mm×1250mm。 制作中空玻璃的原片可以是普通玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、夹丝玻璃、着色玻璃和热反射玻璃、低辐射膜玻璃等，厚度通常是3mm、4 mm、5mm和6mm。 高性能中空玻璃的外侧玻璃原片应为低辐射玻璃。中空玻璃的
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