玻璃的機械性質和幾種關鍵技術發展分析

　
1、表面微紋
　　
　　玻璃表面石英管存在的許陶瓷多 微裂紋會導致玻璃實際強裂度及性能大幅降低，據研究可下降3~5倍。微裂紋的產生可歸納為以下幾種：①玻璃Si-O結構排列缺陷造成的。這種微裂紋肉眼是 無法覺察到的，在電子顯微鏡下可觀測到數目繁多的分布不規則裂紋，是當前的浮法工藝很難克服的問題。②加工過程中產生機械加工損傷或人工操作不當造成的。 要采取措施，輕拿輕放，謹防磕碰；注意玻璃生產方向與加工方向一致；注意加工和放置的角度等，防止新增裂紋或裂紋擴大，從而避免在鋼化等一系列的熱處理中 發生炸板、裂板。③磨邊、鑽孔等冷加工工藝不當，表面紋裂會進一步擴展。需根據加工工藝和玻璃等級，選擇合適的工具。如磨輪、鑽石英頭的目數盡量高一等級或最細，因為目數越粗越易引起玻璃表面產生損傷；④根據不同玻璃的成份及時調整加工工藝。如加工硼玻璃、石英玻璃、鈉玻璃應調整磨輪材質和加工吃刀深度，防止受力和目數過大引發新裂紋或使原有裂紋擴展。
　　
　　2、宏觀缺陷
　　
　 　平板玻璃制作過程中產生結晶夾雜物、光學變形等，即宏觀缺陷。如澄清不良或工藝問題導致的氣泡、原料顆粒度大和雜質多導致的結石（如積渣、硫化鎳顆粒） 及玻璃體火層物，它們與主體玻璃的組成存在很大差異，導致內應力不均勻，在後續熱處理時易產生膨脹不均，內應力擴大，導致玻璃的強度下降，甚至產生裂紋或 炸板。對於玻璃表面的光畸變和表面平整度等缺陷，尤其是應用在電子玻璃、光伏玻璃等高端產品上，必須予以克服。要根據產品需要，對每道工序加強檢查，特別 是第一道的切割工序，采用對料切片法徹底切除這些缺陷部位。
　　
　　3、微觀晶相區不均勻
　　
　　這類缺陷屬於玻璃結構 缺陷。電鏡顯示玻璃體內部存在許多微相區域，與均勻相之間由於成份差異導致玻璃產生了內應力。主要是混料不均、窯爐液流、工藝配方、雜質等因素造成，是無 法徹底根除的。加熱處理時微相區增長，內應力擴大，導致玻璃的實際強度降低，甚至產生炸裂。因此，如采用鋼化、夾層加熱、均質加熱、鍍膜加熱等工藝生產時 必須選擇優質浮法玻璃。
　　
　　4、不同成份玻璃的應用特性
　　
　　玻璃通常按主要成份分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品種和數量很少，主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃。硫系玻璃的陰離子多為硫、硒、碲等，其電阻低，具有開關與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光學玻璃。氧化物玻璃分為硅酸鹽石英舟玻 璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。因其強度、工藝特點不同，應用範圍不同，不能混淆。如硅酸鹽玻璃中的石英玻璃熱膨脹系數低，耐高溫，化學穩定性好，透紫外 光和紅外光，多用於半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中；鈉鈣玻璃成本低廉，易成形，適宜大規模生產，可生產玻璃瓶罐、平板玻璃、常規器皿 等。由於鈉易置換，因此用作TFT-LCD時，使用壽命不盡理想；鉛硅酸鹽玻璃具有獨特的高折射率和高體積電阻，與金屬有良好的浸潤性，可用於制造燈泡、 真空管芯柱、晶質玻璃器皿、火石光學玻璃等。含有大量PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和g射線；硼硅酸鹽玻璃具有良好的耐熱性和化學穩定性，用以制造烹飪器 具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃、防火玻璃等。因此深加工時要根據玻璃各自特點如硬度等選擇不同的冷熱加工工藝。

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