專利名稱：防火玻璃的制造方法
防火玻璃的制造方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃的制造方法，尤其是制造防火玻璃的方法。背景技術(shù)：
防火玻璃是一種措施型的防火材料，其耐高溫的特性使其在發(fā)生火災(zāi)時(shí)起到阻隔火勢(shì)及隔煙的作用。其防火的效果以耐火性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。防火玻璃與普通鋼化玻璃相比， 制造工藝復(fù)雜，技術(shù)含量與成本較高；其制造難點(diǎn)是在應(yīng)力分布方面，很多廠家無法掌控， 導(dǎo)致防火玻璃與鋼化玻璃應(yīng)力分布差別不大，在搬運(yùn)、安裝及使用中容易產(chǎn)生爆片，造成不必要的損失及安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種應(yīng)力聚集點(diǎn)均勻分散、不易爆片的防火玻璃的制造方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，防火玻璃的制造方法，對(duì)裁切后精磨邊的浮法玻璃分別采用化學(xué)鋼化處理和物理鋼化處理；化學(xué)鋼化處理過程是用銫和鉀的高溫鹽溶液浸泡，實(shí)現(xiàn)玻璃的化學(xué)鋼化；然后用鋼化爐進(jìn)行物理鋼化。
物理鋼化第一步是將經(jīng)銫鉀液浸泡后的玻璃送入特殊鋼化爐進(jìn)行加熱處理，加熱室溫度設(shè)定在680-720°C之間，加熱時(shí)間按每毫米厚度加熱40 60s，將玻璃加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)；
物理鋼化第二步是將加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)的玻璃以每秒300 500/mm的速度送入風(fēng)柵風(fēng)冷成型，根據(jù)玻璃的厚度調(diào)整風(fēng)柵高度，風(fēng)柵的調(diào)整高度在30 70mm之間，風(fēng)柵間的風(fēng)壓和空氣壓力根據(jù)不同厚度的玻璃進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整范圍和角度需做特殊調(diào)整，空壓機(jī)在8 X 105Pa I X 105Pa之間，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓調(diào)速在7700Pa IOOOPa之間，對(duì)玻璃邊角部進(jìn)行弧度狀跟蹤風(fēng)冷。
此外，防火玻璃成型后，對(duì)玻璃片四角進(jìn)行打磨成弧形，由此制成圓弧角的防火玻3 ο
本發(fā)明通過對(duì)不同厚度玻璃的加熱時(shí)間的精確控制，以及物理風(fēng)冷過程中的上下風(fēng)柵位置和風(fēng)速、風(fēng)壓的調(diào)整，使鋼化冷風(fēng)勻致，并對(duì)玻璃邊角部進(jìn)行弧度狀跟蹤風(fēng)冷，使玻璃壓應(yīng)力可達(dá)到190 210MPa。
圖1是現(xiàn)有防火玻璃的應(yīng)力分散示意圖。
圖2是本方法制成的防火玻璃的應(yīng)力分散示意圖。
具體實(shí)施方式
防火玻璃的制造方法，首先對(duì)裁切后精磨邊的浮法玻璃分別采用化學(xué)鋼化處理和物理鋼化處理；化學(xué)鋼化處理過程是用銫和鉀的高溫鹽溶液浸泡，實(shí)現(xiàn)玻璃的化學(xué)鋼化； 然后用鋼化爐進(jìn)行急劇風(fēng)冷物理鋼化。
物理鋼化第一步是將經(jīng)銫鉀液浸泡后的玻璃送入特殊鋼化爐進(jìn)行加熱處理，加熱室溫度設(shè)定在680-720°C之間，加熱時(shí)間按每毫米厚度加熱40 60s，將玻璃加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)；
物理鋼化第二步是將加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)的玻璃以每秒300 500/mm的速度送入風(fēng)柵風(fēng)冷成型，根據(jù)玻璃的厚度調(diào)整風(fēng)柵高度，風(fēng)柵的調(diào)整高度在30 70mm之間，風(fēng)柵間的風(fēng)壓和空氣壓力根據(jù)不同厚度的玻璃進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整范圍和角度需做特殊調(diào)整，空壓機(jī)在8 X 105Pa I X 105Pa之間，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓調(diào)速在7700Pa IOOOPa之間，對(duì)玻璃邊角部進(jìn)行弧度狀跟蹤風(fēng)冷。
此外，防火玻璃成型后，對(duì)玻璃片四角進(jìn)行打磨成弧形，由此制成圓弧角的防火玻3 ο
由于防火玻璃中應(yīng)力的分布是玻璃的兩個(gè)表面為壓應(yīng)力，板芯層處于張應(yīng)力，在玻璃厚度上應(yīng)力分布類似拋物線。玻璃厚度的中央是拋物線的頂點(diǎn)，即張應(yīng)力最大處；兩側(cè)接近玻璃兩表面處是壓應(yīng)力；零應(yīng)力面大約位于厚度的1/3處。
物理鋼化過程中，應(yīng)力形成過程如下
a.開始驟冷階段(在開始吹風(fēng)的前1. 5-2秒)
玻璃片由鋼化爐進(jìn)入風(fēng)柵吹風(fēng)，表面層溫度下降低于中心溫度，表面開始收縮，而中心層沒有收縮，所以表面層的收縮受到中心層的抑制，使表面層受到暫時(shí)張應(yīng)力，中心層形成壓應(yīng)力。
b.繼續(xù)驟冷階段
玻璃內(nèi)外層進(jìn)一步驟冷，玻璃表面層已硬化(溫度已降到500°C以下)，停止收縮， 這時(shí)內(nèi)層也開始冷卻、收縮，而硬化了的表面層抑制了內(nèi)層的收縮，結(jié)果使表面層產(chǎn)生了壓應(yīng)力，而在內(nèi)層形成了張應(yīng)力。
c.繼續(xù)驟冷(12秒內(nèi))
玻璃內(nèi)外層溫度都進(jìn)一步降低，內(nèi)層玻璃在此時(shí)降到500°C左右，收縮加速，在這個(gè)階段外層的壓應(yīng)力，內(nèi)層的張應(yīng)力已基本形成，但是中心層還比較軟，尚未完全脫離粘性流動(dòng)狀態(tài)，所以還不是最終的應(yīng)力狀態(tài)。
d.鋼化完成(20秒內(nèi))
這個(gè)階段內(nèi)外層玻璃都完全鋼化，內(nèi)外層溫差縮小，鋼化玻璃的最終應(yīng)力形成，即外表面為壓應(yīng)力，內(nèi)層為張應(yīng)力
通過上述分析，可知防火玻璃表面張力和內(nèi)部的最大張應(yīng)力在數(shù)值上有粗略的比例關(guān)系，即張應(yīng)力是壓應(yīng)力的1/2 1/3.國(guó)內(nèi)廠家一般將防火玻璃表面張力設(shè)定在IlOMPa 左右，實(shí)際情況可能更高一些。防火玻璃自身的張應(yīng)力約為35MPa 50MPa，玻璃的抗張強(qiáng)度是60MPa 64MPa。所以，普通鋼化玻璃應(yīng)力集聚點(diǎn)主要在玻片的四角頂端(如圖1所示)，經(jīng)上述物理處理的防火玻璃應(yīng)力集聚點(diǎn)在玻片四角頂端分散成弧狀(如圖2所示)， 由于玻片運(yùn)輸過程四角及周邊是最易受外力的部位，傳統(tǒng)應(yīng)力點(diǎn)分布集中的玻片受外力撞擊時(shí)，就會(huì)容易破碎，而具有圖2所示的應(yīng)力分散點(diǎn)的玻璃，提高了 受撞擊時(shí)的承受力，因此本發(fā)明產(chǎn)品的防火玻璃在使用或搬運(yùn)中，撞擊爆片或自爆率大大降低。
權(quán)利要求
1.防火玻璃的制造方法，其特征在于對(duì)裁切后精磨邊的浮法玻璃分別采用化學(xué)鋼化和物理鋼化；化學(xué)鋼化過程是用銫和鉀的高溫鹽溶液浸泡，實(shí)現(xiàn)玻璃的化學(xué)鋼化；然后用鋼化爐進(jìn)行物理鋼化；物理鋼化第一步是將經(jīng)銫鉀液浸泡后的玻璃送入特殊鋼化爐進(jìn)行加熱處理，加熱室溫度設(shè)定在680-720°C之間，加熱時(shí)間一般按每毫米厚度40 60s，將玻璃加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)；物理鋼化第二步是將加熱到軟化點(diǎn)臨界狀態(tài)的玻璃以每秒300 500/mm的速度送入風(fēng)柵風(fēng)冷成型，根據(jù)玻璃的厚度調(diào)整風(fēng)柵高度，風(fēng)柵的調(diào)整高度在30 70mm之間，風(fēng)柵間的風(fēng)壓和空氣壓力根據(jù)不同厚度的玻璃進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整范圍和角度需做特殊調(diào)整，空壓機(jī)在8 X 105Pa I X 105Pa之間，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓調(diào)速在7700Pa IOOOPa之間，對(duì)玻璃邊角部進(jìn)行弧度狀跟蹤風(fēng)冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火玻璃的制造方法，其特征在于對(duì)防火玻璃四角進(jìn)行打磨成圓弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火玻璃的制造方法，其特征在于防火玻璃壓應(yīng)力達(dá) 190 2IOMPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及防火玻璃的制造方法，首先對(duì)裁切后精磨邊的浮法玻璃分別采用化學(xué)鋼化和物理鋼化；化學(xué)鋼化過程是用銫和鉀的高溫鹽溶液浸泡，實(shí)現(xiàn)玻璃的化學(xué)鋼化；然后用鋼化爐進(jìn)行急劇風(fēng)冷成型。本發(fā)明通過對(duì)不同厚度玻璃的加熱時(shí)間的精確控制，以及物理風(fēng)冷過程中的上下風(fēng)柵位置和風(fēng)速、風(fēng)壓的調(diào)整，使鋼化冷風(fēng)勻致，并對(duì)玻璃邊角部進(jìn)行弧度狀跟蹤風(fēng)冷，使玻璃壓應(yīng)力可達(dá)到190～210MPa。
文檔編號(hào)C03B27/04GK103058507SQ20111032126
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者薛林, 王正 申請(qǐng)人:浙江福隆鼎玻璃科技有限公司