建筑装饰材料玻璃

建筑装饰材料李敏BuildingDecorativeMaterials第三部分建筑饰面玻璃一玻璃的基本知识二平板玻璃三其它建筑装饰玻璃四中空玻璃五其他类型玻璃制品•玻璃是现代建筑十分重要的室内外装饰材料之一。现代装饰技术的发展和人们对建筑物的功能和美观要求的不断提高，促使玻璃制品朝着多品种、多功能、绿色环保的方向发展。•现代建筑材料工业技术的迅猛发展，催生出很多性能优良的新型玻璃，为建筑设计和装饰设计提供了更为广阔的选材空间。从历史发展的轨迹可以看出，玻璃的装饰性和功能性越来越紧密地联系在一起，如中空玻璃、镜面玻璃、热反射玻璃等品种，既能调节居室内的气候，节约能源，又能起到良好的装饰效果，给人以美的感受。这些玻璃品种以其特有的优良装饰性能和物理性能，在改善建筑物的使用功能性方面以及美化建筑环境方面起到了越来越重要的作用。•中国古代亦称琉璃•琉璃是一种透明、强度及硬度颇高，不透气的物料。玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用，故此用途非常广泛。•玻璃在古代又指一种天然玉石，也叫水玉，不是现在的玻璃。•玻璃在常温下是固体，它是一种易碎的东西。•玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得。•古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿，当时只有有色玻璃。•约公元前1000年前，中国制造出无色玻璃。•公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。•18世纪，为适应研制望远镜的需要，制出光学玻璃。•1873年，比利时首先制出平板玻璃。•1906年，美国制出平板玻璃引上机。•此后，随着玻璃生产的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代，玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。•故事1•3000多年前，一艘欧洲腓[féi]尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了。•于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。•船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！”•船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体，这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。•故事2•大约在4世纪，罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年，意大利的玻璃制造技术已经非常发达。•“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去，把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生产玻璃！”•就这样，意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃，他们在一生当中不准离开这座孤岛。•1688年，一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺，从此，玻璃成了普通的物品。•我们现在使用的玻璃是由石英砂、纯碱、长石及石灰石经高温制成的。•熔体在冷却过程中黏度逐渐增大而得的不结晶的固体材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃等。通常指硅酸盐玻璃，以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料，经混和、高温熔融、匀化后，加工成形，再经退火而得。广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。•玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶体的无机物。•玻璃的组成玻璃是以石英砂、纯碱、长石、石灰石等为主要原料，经1550℃左右的高温熔融、成型、冷却、固化后得到的透明非晶态无机物。普通玻璃的化学组成主要是SiO2二氧化硅、Na2O氧化钠、K2O氧化钾、AL2O3氧化铝、MgO氧化镁和CaO氧化钙等，此外还有用于着色、改性等各种其它成分。一玻璃的基本知识玻璃中主要氧化物的作用氧化物名称所起作用增加降低二氧化硅（SiO2）熔融温度、化学稳定性、热稳定性、机械强度密度、热膨胀系数氧化钠(Na2O)热膨胀系数化学稳定性、耐热性、熔融温度、析晶倾向、退火温度、韧性氧化钙（CaO）硬度、机械强度、化学稳定性、析晶倾向、退火温度耐热性三氧化二铝(Al2O3)熔融温度、机械强度、化学稳定性析晶倾向氧化镁（MgO）耐热性、化学稳定性、机械强度、退火温度析晶倾向、韧性玻璃的主要辅助原料及其作用名称常用化合物作用乳浊剂冰晶石、氟硅酸钠、磷酸三钙、氧化锡等使玻璃呈乳白色和半透明体着色剂氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化铬等赋予玻璃一定颜色，如Fe203能使玻璃呈黄或绿色，氧化钴能呈蓝色等助熔制萤石、硼砂、硝酸钠、纯碱等缩短玻璃熔制时间，其中萤石与玻璃液中杂质FeO作用后，可增加玻璃透明度脱色剂硒、硒酸钠、氧化钴、氧化镍等在玻璃中呈现为原来颜色的补色，达到使玻璃无色的作用澄清剂白砒、硫酸钠、铵盐、硝酸钠、二氧化锰等降低玻璃液黏度，有利于消除玻璃液中气泡玻璃是典型的脆性材料，在冲击荷载作用下极易破碎。热稳定性差，遇沸水易破裂。但玻璃具有透明、坚硬、耐蚀、耐热及电学和光学方面的优良性质，能够用多种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品，可以通过调整化学组成改变其性质，以适应不同的使用要求。•分类：•玻璃产品的种类很多，作为一种工业产品，它随着材料科学的进步而迅猛发展。玻璃的分类的方法也有多种，由于决定产品性质的主要因素是它的化学组成，因此通常按化学组成进行分类。玻璃按化学组成不同通常可分为以下类型：•1.按用途：建筑玻璃、光学玻璃、工艺玻璃、化学玻璃等；•2.按成分：钠玻璃、钾玻璃、铝镁玻璃、铅玻璃、硼硅玻璃等。•（1）钠玻璃•钠玻璃，即普通玻璃，又名钠钙玻璃，主要由硫酸钠和纯碱组成。虽然钠玻璃的紫外线通过率低，力学性质、热工性质、光学性质和化学稳定性等均较差，但软化点较低，易于熔制，成本低廉，因此一直都是使用量最大的玻璃品种。由于杂质含量多，产品性能一般，又没有特别的性质和功能，钠玻璃一般多用于制造普通建筑玻璃和日用玻璃制品。•（2）钾玻璃•钾玻璃又称硬玻璃，是以氧化钾K2O代替钠玻璃中的部分氧化钠Na2O，并同时提高二氧化硅SiO2的含量而制成的。钾玻璃在力学性质等很多性能方面都比钠玻璃好。它坚硬而有光泽，被广泛用于制造化学仪器和用具，以及高级玻璃制品等。•（3）铝镁玻璃•铝镁玻璃也是在钠玻璃的基础上加工制作的。它是在降低钠玻璃中碱金属和碱土金属氧化物含量的基础上，加入氧化镁氧化镁MgO并以三氧化二铝A1203代替部分二氧化硅Si02而制成的。它具有软化点低、析晶倾向弱、力学、化学稳定性高等特点。铝镁玻璃的光学性质较为突出，是一种高级建筑装饰玻璃。•（4）铅玻璃•铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃，由碱性氧化物PbO、氧化钾K20和少量的二氧化硅SiO2所组成。铅玻璃的主要特点有：质地较软、易于加工、光泽透明、化学稳定性高等。铅玻璃最大的特点是光的折射和反射性能力优秀、因此常用于制造光学仪器和装饰品等。•（5）硼硅玻璃•硼硅玻璃由于耐热性能优异，又称耐热玻璃。它是由三氧化二硼B203、二氧化硅Si02及少量二氧化硅MgO所组成，由于成分独特，因此价格比较昂贵。硼硅玻璃具有较强的力学性能、较好的光泽和透明度和优良的耐热性、绝缘性和化学稳定性，用于制造高级化学仪器和绝缘材料。•（6）石英玻璃•石英玻璃是由纯二氧化硅SiO2为原料制成的。它具有良好的力学性质，热工性质，优良的光学性质和化学稳定性，并能透过紫外线，可用于制造耐高温仪器等特殊用途的设备。二平板玻璃•通常是指用引上法、平拉法和浮法等生产工艺生产的板状玻璃，它一般用于建筑中的普通门窗。平板玻璃是进行玻璃深加工的基础材料，一般泛指普通平板玻璃，又称白片玻璃、原片玻璃或净片玻璃，是玻璃中生产量最大、使用最多的一种。平板玻璃具有一定的机械强度，但质脆、紫外线通过率低。•普通平板玻璃属钠玻璃类，主要用于装配建筑门窗，起透光(透光率85％～95％)、挡风雨、保温、隔声等作用。在现代主义风格的装饰设计中，也常常作为一种简洁的装饰材料和视觉通透的空间隔断材料使用。•我国是玻璃的生产和使用大国，平板玻璃产量占世界第一，但玻璃在使用中的科技含量很低，产品的深加工比例也很低，致使产品附加值较少、效益很不明显。资料显示，我国平板玻璃原片的80％直接作为成品使用，深加工产品只占总量的16％～20％。而在欧美国家中，深加工产品展60％～80％。可喜的是，最近几年来，随着人们对建筑功能的要求逐渐提升和绿色环保概念的深入人心，很多新型、节能、环保的玻璃制品走入了千家万户，并逐渐成为主流。平板玻璃的生产过程平板玻璃的生产过程平板玻璃的生产方法垂直引上法•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。•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。有槽引上法成型示意图无槽引上法成型示意图水平引拉法•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•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。浮法玻璃工艺示意图浮法玻璃的分类及规格•浮法玻璃按用途可分为制镜级、汽车级、•浮法玻璃按厚度分为以下几种规格：2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm和19mm。浮法玻璃的性能要求•(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。尺寸允许偏差（mm）厚度尺寸允许偏差尺寸小于3000尺寸3000～50002,3,4±2_5,6±38,10+2,-3＋3，－412,15±3±419±5±5•(2)浮法玻璃的厚度允许偏差。厚度允许偏差（mm）厚度允许偏差2,3,4,5,6±0.28,10±0.312±0.415±0.619±1.0(3)建筑级浮法玻璃的外观质量。建筑级浮法玻璃外观质量缺陷种类质量要求气泡长度及个数允许范围长度L0.5mm≤L≤1.5mm长度L1.5mm≤L≤3.0mm长度L3.0mm≤L≤5.0mm长度LL＞5.0mm5.0×S个0.44×S个0.22×S个0个夹杂物长度及个数允许范围长度L0.5mm≤L≤1.0mm长度L1.0mm≤L≤2.0mm长度L2.0mm≤L≤3.0mm长度LL＞3.0mm2.2×S个0.44×S个0.22×S个0个缺陷种类质量要求点状缺陷密集度长度大于1.5mm的气泡和长度大于1.0mm的夹杂物：气泡与气泡、夹杂物或气泡与夹杂物的间距应大于300mm线道肉眼不应看见划伤长度及个数允许范围及条数宽0.5mm，长60mm，3×S，条光学变形入射角：2mm，40°；3mm，45°；4mm以上，50°表面裂纹检验肉眼不应看见断面缺陷爆边、凹凸、缺角等不应超过玻璃板的厚度•气泡•如果玻璃液中含有很多气体，玻璃在成型后就可能形成大量的气泡。气泡的存在会严重影响玻璃的透光度、降低玻璃的机械强度。气泡的存在也会影响玻璃的装饰效果。•线道•所谓线道，就是玻璃原板上出现的很细很亮连续不断的条纹。线道严重影响了玻璃的装饰效果和力学性能。因此，在我国的平板玻璃质量标准中对其进行了严格的规定，要求特选品中部不允许出现线道。(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。浮法玻璃可见光透射比厚度（mm）可见光透射比（%）2893884875866848821081127815761972•透光率•平板玻