[发明专利]防火玻璃的制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及玻璃的制造方法，尤其是制造防火玻璃的方法。 

【背景技术】

防火玻璃是一种措施型的防火材料，其耐高温的特性使其在发生火灾时起到阻隔火势及隔烟的作用。其防火的效果以耐火性能进行评价。防火玻璃与普通钢化玻璃相比，制造工艺复杂，技术含量与成本较高；其制造难点是在应力分布方面，很多厂家无法掌控，导致防火玻璃与钢化玻璃应力分布差别不大，在搬运、安装及使用中容易产生爆片，造成不必要的损失及安全隐患。 

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种应力聚集点均匀分散、不易爆片的防火玻璃的制造方法。 

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，防火玻璃的制造方法，对裁切后精磨边的浮法玻璃分别采用化学钢化处理和物理钢化处理；化学钢化处理过程是用铯和钾的高温盐溶液浸泡，实现玻璃的化学钢化；然后用钢化炉进行物理钢化。 

物理钢化第一步是将经铯钾液浸泡后的玻璃送入特殊钢化炉进行加热处理，加热室温度设定在680-720℃之间，加热时间按每毫米厚度加热40～60s，将玻璃加热到软化点临界状态； 

物理钢化第二步是将加热到软化点临界状态的玻璃以每秒300～500/mm的速度送入风栅风冷成型，根据玻璃的厚度调整风栅高度，风栅的调整高度在30～70mm之间，风栅间的风压和空气压力根据不同厚度的玻璃进行调整，调整范围和角度需做特殊调整，空压机在8×105Pa～1×105Pa之间，风机风压调速在7700Pa～1000Pa之间，对玻璃边角部进行弧度状跟踪风冷。 

此外，防火玻璃成型后，对玻璃片四角进行打磨成弧形，由此制成圆弧角的防火玻璃。 

本发明通过对不同厚度玻璃的加热时间的精确控制，以及物理风冷过程中的上下风栅位置和风速、风压的调整，使钢化冷风匀致，并对玻璃边角部进行弧度状跟踪风冷，使玻璃压应力可达到190～210MPa。 

【附图说明】

图1是现有防火玻璃的应力分散示意图。 

图2是本方法制成的防火玻璃的应力分散示意图。 

【具体实施方式】

防火玻璃的制造方法，首先对裁切后精磨边的浮法玻璃分别采用化学钢化处理和物理钢化处理；化学钢化处理过程是用铯和钾的高温盐溶液浸泡，实现玻璃的化学钢化；然后用钢 化炉进行急剧风冷物理钢化。 

物理钢化第一步是将经铯钾液浸泡后的玻璃送入特殊钢化炉进行加热处理，加热室温度设定在680-720℃之间，加热时间按每毫米厚度加热40～60s，将玻璃加热到软化点临界状态； 

物理钢化第二步是将加热到软化点临界状态的玻璃以每秒300～500/mm的速度送入风栅风冷成型，根据玻璃的厚度调整风栅高度，风栅的调整高度在30～70mm之间，风栅间的风压和空气压力根据不同厚度的玻璃进行调整，调整范围和角度需做特殊调整，空压机在8×105Pa～1×105Pa之间，风机风压调速在7700Pa～1000Pa之间，对玻璃边角部进行弧度状跟踪风冷。 

此外，防火玻璃成型后，对玻璃片四角进行打磨成弧形，由此制成圆弧角的防火玻璃。 

由于防火玻璃中应力的分布是玻璃的两个表面为压应力，板芯层处于张应力，在玻璃厚度上应力分布类似抛物线。玻璃厚度的中央是抛物线的顶点，即张应力最大处；两侧接近玻璃两表面处是压应力；零应力面大约位于厚度的1/3处。 

物理钢化过程中，应力形成过程如下 

a.开始骤冷阶段(在开始吹风的前1.5-2秒) 

玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的抑制，使表面层受到暂时张应力，中心层形成压应力。 

b.继续骤冷阶段： 

玻璃内外层进一步骤冷，玻璃表面层已硬化(温度已降到500℃以下)，停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层抑制了内层的收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张应力。 

c.继续骤冷(12秒内) 

玻璃内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500℃左右，收缩加速，在这个阶段外层的压应力，内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软，尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。 

d.钢化完成(20秒内) 

这个阶段内外层玻璃都完全钢化，内外层温差缩小，钢化玻璃的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张应力 

通过上述分析，可知防火玻璃表面张力和内部的最大张应力在数值上有粗略的比例关系，即张应力是压应力的1/2～1/3.国内厂家一般将防火玻璃表面张力设定在110MPa左右，实际情况可能更高一些。防火玻璃自身的张应力约为35MPa～50MPa，玻璃的抗张强度是60MPa～64MPa。所以，普通钢化玻璃应力集聚点主要在玻片的四角顶端(如图1所示)，经上述物理 处理的防火玻璃应力集聚点在玻片四角顶端分散成弧状(如图2所示)，由于玻片运输过程四角及周边是最易受外力的部位，传统应力点分布集中的玻片受外力撞击时，就会容易破碎，而具有图2所示的应力分散点的玻璃，提高了受撞击时的承受力，因此本发明产品的防火玻璃在使用或搬运中，撞击爆片或自爆率大大降低。