玻璃介穩(wěn)性
玻璃態(tài)物質(zhì)一般是由熔融體快速冷卻而得到,從熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí),冷卻過程中黏度急劇增大,質(zhì)點(diǎn)來不及做有規(guī)則排列而形成晶體,沒有釋出結(jié)晶潛熱,因此,玻璃態(tài)物質(zhì)比結(jié)晶態(tài)物質(zhì)含有較高的內(nèi)能,其能量介于熔融態(tài)和結(jié)晶態(tài)之間,屬于亞穩(wěn)狀態(tài)。從力學(xué)觀點(diǎn)看,玻璃是一種不穩(wěn)定的高能狀態(tài),比如存在低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢,即有析晶傾向,所以,玻璃是一種亞穩(wěn)態(tài)固體材料。
玻璃漸變性可逆性
玻璃態(tài)物質(zhì)從熔融態(tài)到固體狀態(tài)的過程是漸變的,其物理、化學(xué)性質(zhì)的變化也是連續(xù)的和漸變的。這與熔體的結(jié)晶過程明顯不同,結(jié)晶過程必然出現(xiàn)新相,在結(jié)晶溫度點(diǎn)附近,許多性質(zhì)會發(fā)生突變。而玻璃態(tài)物質(zhì)從熔融狀態(tài)到固體狀態(tài)是在較寬溫度范圍內(nèi)完成的,隨著溫度逐漸降低,玻璃熔體黏度逐漸增大,較后形成固態(tài)玻璃,但是過程中沒有新相形成。相反玻璃加熱變?yōu)槿垠w的過程也是漸變的。
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中空玻璃中間封入干燥空氣,因此根據(jù)溫度、氣壓的變化,內(nèi)部空氣壓力也隨之變化,但玻璃面上只產(chǎn)生很小的變形。另外,制造時(shí)可能產(chǎn)生微小翹曲,施工過程中也可能形成畸變。所以包括這樣一些因素在內(nèi),有時(shí)對反射也相應(yīng)地有些變化,應(yīng)予以重視。選用顏色不同,反射也不盡相同。
金、銅及銀金屬涂層在中遠(yuǎn)紅外區(qū),即波長范圍大于4μm時(shí),反射率很高。如金屬涂層為典型厚度,全部反射率可達(dá)90%-95%,高紅外反射率就相當(dāng)于低發(fā)射率(Low-e),這會減少中空玻璃組件內(nèi)外玻璃板的輻射轉(zhuǎn)換,與此相應(yīng)的是,與空氣層為12mm標(biāo)準(zhǔn)中空玻璃構(gòu)件比較,其隔熱值能夠從0.3W/(m2.K)。另外,如構(gòu)件中的空氣由重氣體替代的話,其隔熱值是1.4W/(m2.K)。減薄金屬層的厚度,透光率可以增加到60%-60%左右。此種極薄的涂層具有非常好的保護(hù)太能的作用,同時(shí)還仍有很高的紅外反射率值,在85%或75%范圍內(nèi)??諝鈱訛?2mm中間充以重氣體,用涂層隔熱值可達(dá)1.6-1.9W/(m2.K)。
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玻璃生產(chǎn)工藝
退火,玻璃在成形過成中經(jīng)受了激烈的溫度變化和形狀變化,這種變化在玻璃中留下了熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力會降低玻璃制品的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。如果直接冷卻,很可能在冷卻過程中或以后的存放、運(yùn)輸和使用過程中自行(俗稱玻璃的冷爆)。為了消除冷爆現(xiàn)象,玻璃制品在成形后必須進(jìn)行退火。退火就是在某一溫度范圍內(nèi)保溫或緩慢降溫一段時(shí)間以消除或減少玻璃中熱應(yīng)力到允許值。
此外,某些玻璃制品為了增加其強(qiáng)度,可進(jìn)行剛化處理。包括:物理剛化(淬火),用于較厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽車擋風(fēng)玻璃等;和化學(xué)剛化(離子交換),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。剛化的原理是在玻璃表面層產(chǎn)生壓應(yīng)力,以增加其強(qiáng)度。
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