《玻璃材料與溫度》PPT課件.ppt

1、玻璃材料與溫度,玻璃的種類,吹制玻璃與窯制玻璃的差別很大，最重要的因素與原材料有關(guān)。吹制工作者在玻璃半熔化液體狀態(tài)的時(shí)候開始工作，而窯制工作者接觸的玻璃首先是以固態(tài)的面貌出現(xiàn)，隨后在窯爐中加熱。 固態(tài)形式的玻璃多種多樣，固態(tài)狀態(tài)原材料的選擇對最終作品的表面和結(jié)構(gòu)有很大影響，固態(tài)玻璃的選擇、混合和燒制是最為重要的，這些因素對于最終作品的特性和品質(zhì)起著決定性的作用。 最常用的固態(tài)玻璃可以分為片狀、粒狀、碎屑狀、塊狀、棒狀和管狀，每類的大小尺寸各不相同,平板玻璃,壓花玻璃 彩色建筑玻璃 古平板玻璃 厚平板玻璃 大理石花紋串珠玻璃,19世紀(jì)晚期的平板玻璃生產(chǎn)機(jī)器,用于軟化、熔合的乳白色玻璃片，邊緣帶有

2、波紋的特征,表面有圖案的波紋玻璃片細(xì)節(jié),棒狀玻璃,具有各種類型和顏色，直徑在5-15mm之間。 可以通過燈工技術(shù)為窯制技術(shù)提供曲線、光滑細(xì)線、螺旋形或者組合式的原材料。 材料可以捆扎、切割或研磨成組件，在鑄造時(shí)形成多種顏色和圖案，棒狀原料可以切割成小塊、擠壓成粉狀、粒狀,錠狀和塊狀玻璃,通常將熱熔液體玻璃鑄造在預(yù)制的金屬模具中手工操作加工成規(guī)定的形狀。 這種玻璃原料有多種用途：粉碎成細(xì)小顆粒，再次加熱，再次成形，多作為鑄造時(shí)的原料。 具有平整、火拋光的光滑表面的特點(diǎn)，因此再次熔化時(shí)能制作出明亮、清澈的作品,顆粒狀玻璃,我們把2mm以下直至粉末狀的所有類型都稱作顆粒狀玻璃。 顆粒狀玻璃大多都是由

3、大塊玻璃粉碎而來。由兩種方法可以制得：粉碎和淬火。 顆粒狀玻璃大小不一、顏色多樣，同時(shí)各種顏色的兼容性得以保障，所以該材料特別適用于窯制玻璃技術(shù),玻璃球,玻璃的物理化學(xué)特性,1各向同性 玻璃的原子排列無規(guī)則，但很均勻，決定了它的物理和化學(xué)性質(zhì)在任何方向下都是相同的。 2無固定熔點(diǎn) 玻璃由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是在一定的固定溫度區(qū)域進(jìn)行，無某一個(gè)固定的熔點(diǎn)。玻璃的熔融是一個(gè)過程，特吸收熱量的特點(diǎn)使得它是在溫度不斷升高的過程中逐漸改變其黏性，像糖飴一樣逐漸流動(dòng)，不會(huì)沸騰、蒸發(fā)或突然流動(dòng)。 3化學(xué)穩(wěn)定性 玻璃具有耐水性，耐酸性，耐堿性，耐大氣腐蝕性。要提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性有兩種表面化學(xué)處理方法： 使用酸性的

4、氣體或溶液時(shí)玻璃表面形成高硅氧膜 在玻璃表面涂上一層對玻璃有良好吸附力，對侵蝕介質(zhì)有低親和力的物質(zhì)。通常是指硅有機(jī)化合物、氟化物等,4亞穩(wěn)定性 玻璃的亞穩(wěn)定性是相對于穩(wěn)定而言的，表現(xiàn)為不太穩(wěn)定的狀態(tài)，是由熔融體的冷卻得到。玻璃在冷卻過程中黏度急劇增大，導(dǎo)致原子來不及排列，不能釋放出結(jié)晶的潛能，產(chǎn)生亞穩(wěn)定性。也就是說玻璃在退火過程中如果退火點(diǎn)溫度不正確或過程時(shí)間過快，會(huì)導(dǎo)致玻璃的這種亞穩(wěn)定性釋放，玻璃會(huì)有裂痕產(chǎn)生，并且裂痕會(huì)隨著排列不緊密的原子結(jié)構(gòu)延伸，直至玻璃完全斷裂，有時(shí)這種現(xiàn)象會(huì)發(fā)生在玻璃成形后的很長一段時(shí)間之后。因此，退火是一個(gè)十分重要的過程。 5變化的可逆性 玻璃可以從化學(xué)原料到固體，

5、再到液體，再到固體，這個(gè)過程中玻璃的密度、折射力、黏度可重復(fù)演示。也就是說玻璃原料可重復(fù)使用，可進(jìn)行多次鑄造。 6可變性 玻璃在不同的變化狀態(tài)時(shí)，加入其他物質(zhì)，可改變玻璃的性質(zhì),7機(jī)械性 玻璃是一種脆性材料，耐壓、硬度高，但抗折強(qiáng)度不高，抗張強(qiáng)度極差。玻璃也有彈性，在常溫有負(fù)荷時(shí)變形，失去負(fù)荷很快恢復(fù)原狀。 8分相性 在高度的顯微鏡下，玻璃有液相分離狀態(tài)。玻璃在冷卻或加熱過程中，既有固體，又有液體，且會(huì)分開，中間有明顯的線將液體與固體玻璃上下分開。 9化學(xué)吸附性 將2毫米厚的玻璃在水中浸泡一夜后，玻璃可以從中間剪開，并且中間會(huì)有水出現(xiàn)；如果將玻璃長時(shí)間放置于潮濕環(huán)境中，玻璃表面會(huì)與周圍物質(zhì)發(fā)生

6、反應(yīng)產(chǎn)生發(fā)霉現(xiàn)象。這些現(xiàn)象表明，玻璃具有一定的化學(xué)吸附性，會(huì)受周圍物質(zhì)的影響,玻璃的光學(xué)性質(zhì),玻璃是一種高度透明的物質(zhì)，可以通過調(diào)整成分、著色、光照、熱處理、光化學(xué)反應(yīng)、以及涂抹等物理和化學(xué)的方法使之具有一定的光學(xué)常數(shù)，光譜特性，吸收或透過紫外線、紅外線，輻射，感光，熒光，光變色，光儲(chǔ)存等一系列重要的光學(xué)性能。 玻璃呈色的原因在于光的吸收和光的散射。當(dāng)白色光投射到透明物體上，如果全部透過則呈現(xiàn)無色，如果吸收某些波長的光而透過另一部分波長的光則呈現(xiàn)于透過部分相應(yīng)的光。利用玻璃的這一特點(diǎn)，可以通過化學(xué)元素為玻璃著色,玻璃的溫度曲線,玻璃的原子和分子的排列決定了玻璃的結(jié)構(gòu)，它不屬于我們通常用來描述物

7、體結(jié)構(gòu)的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)中的任何一種，而是有著一種特殊的描述GLASSY，玻璃態(tài)，因而玻璃受溫度的影響很大。 玻璃藝術(shù)品的創(chuàng)作大都是在高溫下完成的，玻璃不是可以瞬間崩潰的物質(zhì)，所以玻璃的變化離不開溫度的變化，溫度的掌握是玻璃藝術(shù)創(chuàng)作中十分重要的一環(huán)，也是最神奇最富魅力的因素，溫度升高一度或降低一度呈現(xiàn)出的可能完全是兩種完全截然不同的結(jié)果,100-400,玻璃隨著溫度的不斷升高，內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)開始逐漸發(fā)生變化，表面趨于光澤，但外觀變化不大,400-500,玻璃表層產(chǎn)生光澤效果，如同上釉，也叫火拋光。外形變化不大，但如果玻璃較高，底面較小，由于重力影響可能會(huì)有變形。金屬復(fù)合物如金箔等，將在此溫度范圍

8、內(nèi)與玻璃表面粘合,500-600,玻璃的彎曲變形階段，玻璃開始逐漸彎曲，并按重力方向下跌，直到碰到模具。此溫度范圍適合吊燒，但升溫不易過快，會(huì)導(dǎo)致玻璃斷裂。另外，窯爐內(nèi)溫度達(dá)到600以上即可打開爐門進(jìn)行觀察，但應(yīng)避免冷風(fēng)直吹窯內(nèi)。同時(shí)開爐觀察可避免窯內(nèi)氧氣不足而引起的析晶現(xiàn)象,600-700,玻璃繼續(xù)延伸和改變形狀，部分像發(fā)粘的液體。實(shí)驗(yàn)證明，體積大的玻璃比體積小的玻璃在此溫度范圍內(nèi)更快熔化變形,700-800,單片玻璃將熔化為液體，不同色彩的玻璃將充分溶合，小的碎片將溶合成一件。由于物理力作用，所有表面效果消失，形成團(tuán)塊狀。此溫度范圍可以對玻璃原料進(jìn)行融合和軟化,800-900,玻璃變?yōu)橐簯B(tài)

9、，并繼續(xù)延伸，遲緩流動(dòng)，如果將一個(gè)盛滿玻璃的器皿放置在玻璃上方，將熔化成液體流入模具，完成鑄造,900,此溫度時(shí)玻璃全力快速流動(dòng)，此時(shí)玻璃變成水的狀態(tài),975,窯燒玻璃的絕對上限，此時(shí)模具極易坍塌，會(huì)導(dǎo)致液態(tài)的玻璃流出，將無法完成鑄造。僅僅用于模具耐高溫能力強(qiáng)且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況,1000,此溫度時(shí)玻璃易與耐火模具粘合，多用于一些吹制技術(shù)，一般窯燒不需要達(dá)到此溫度就可完成,總之，溫度是玻璃創(chuàng)作過程中至關(guān)重要的部分，根據(jù)玻璃在各溫度階段中的不同表現(xiàn)可以得到，玻璃，準(zhǔn)確的說是現(xiàn)有條件下所使用的水晶玻璃含鉛量達(dá)到26%以上，從400開始出現(xiàn)變化，發(fā)生明顯運(yùn)動(dòng)變化的溫度范圍在700-900之間，通常要達(dá)到玻璃的流動(dòng)要達(dá)到850以上，900 -1000 在鑄造過程中要謹(jǐn)慎使用，容易造成模具坍塌，1000 以上鑄造不需要這么高的溫度，一般用于吹制工藝。 然而，僅僅只有溫度是無法完成