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太阳能高硼硅玻璃管生产工艺

培训资料

山东泰和光能
9月16日

目录

一、玻璃基础知识
1.玻璃定义
玻璃是在熔融时能形成连续网络结构氧化物（如氧化硅、氧化硼、氧化磷等），其熔融体在冷却过程中黏度逐步增大并硬化而不结晶硅酸盐无机非金属材料。
2.玻璃性质
玻璃和结晶状态不一样，它质点排列仅在短距离内呈规则性，超出一定距离，排列规则性逐步消失而形成无规则性，所以，玻璃含有各向同性，即在不一样方向上含有相同性质。
（1）光学性质
玻璃光学性质关键从折射率，色散率，反射率和透过率四个方面考量。
a折射率
当光从一个介质进入到另一个介质时，在两种介质界面处，一部分光进入到另一个介质中，而且改变了原来传输方向，这种现象称为光折射。折射率是物质光学性质中最基础性质。对透明玻璃，尤其是光学玻璃，折射率是玻璃使用过程中最关键物理性质。
b色散率
多列波在媒质中传输，它们频率不一样，传输速度亦不一样，这种现象叫色散。对于光波，复合光经过三棱镜等分光器被分解为多种单色光现象，叫做光色散。不一样波长光线玻璃含有不一样折射率，将折射率对波长作图，可得玻璃色散曲线。
c反射率
当光从一个介质射入另一个介质时，在两种介质界面上，一部分光被反射回原来介质中，这种现象叫做光反射。镜面反射率取决于反射光线介质折射率及入射角。反射又分为镜面放射和漫反射。当一束平行入射光线射到粗糙表面时，因面上凹凸不平，造成反射光线向不一样方向无规则反射，这种现象叫做漫反射。漫发射光是指从光源发出光进入样品内部，经过数次反射，折射，散射及吸收后返回样品表面光。漫反射测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠。
d透过率
强度为I0光束经过玻璃，强度降为I，它们比值I0/I称为透过率。透过率高说明玻璃透光性能很好。
（2）热学性质
通常来讲，材料热学性质关键包含:热容、热膨胀、导热性、热稳定性等。玻璃热容随温度上升而增加。在转变温度(Tg)以下，热容增加不显著；温度升至Tg以上时，热容快速增加；熔融态玻璃热容伴随温度上升而急剧增加。玻璃热胀系数关键由玻璃化学组成决定，Na2O和K2O显著地提升热胀系数；石英玻璃热胀系数最小;增加SiO2含量可取得低热胀系数玻璃。玻璃是热不良导体，当玻璃忽然遇冷时，常常因收缩差异引发体积效应造成局部或表面张应力，致使玻璃破裂。能经受急剧温度改变而不破裂性能称为玻璃热稳定性，它关键取决于玻璃热胀系数、弹性模量和强度。钠钙玻璃热胀系数大，耐急冷急热能力差;硼硅酸盐玻璃热胀系数小，耐急冷急热能力强，称为耐热玻璃；热胀系数最低石英玻璃，热稳定性最好。
（3）电学性质
在室温下玻璃是电绝缘体,当玻璃被加热时,其导电性能随温度升高而显著增强.熔融状态下玻璃完全变成了导电体。玻璃电熔是将电流经过电极引入玻璃液中,通电后两电极间玻璃液在交流电作用下产生焦耳热,从而达成熔化和调温目标。
玻璃导电性和温度有一定相关性，在生产玻璃需要温度很高，用热电偶测量困难时可采取测量玻璃液导电率方法来控制玻璃液温度。
3.高硼硅玻璃
高硼硅3.3玻璃是玻璃一个，其成份中SiO2>80%，B2O3>12%，平均线热膨胀系数(20-300度)为α=(3.3±0.1)×10-6k-1，由此得名。高硼硅3.3玻璃特点是：一级抗水解性能：耐水性能：在98度时耐水性为一级，在121度时耐水性为二级；化学稳定性高：耐碱性能:A2级，耐酸性能Na20≤100μgm-2；耐高温冲击：能够耐受230度高温冲击而不会炸裂；玻璃机械性能好，耐用，耐冲击；太阳照射累计100小时后，其太阳透射比不会下降。
二、工艺步骤
玻璃制造工艺分为熔融法和非熔融法。熔融法是传统制造方法。工艺步骤为：原料预加工、配合料制备、熔制、成型、退火和后加工，即得成品。工业化生产一般玻璃多用熔融法。对于不一样形状玻璃制品，常见玻璃成型方法有吹制法、压制法、拉引法、浇筑法、压延法等。玻璃后加工分为冷加工、热加工和化学处理三大类。冷加工包含研磨抛光、切割、喷砂、钻孔。热加工包含烧口、火抛光、火切割、火钻孔、真空成型和玻璃灯工。
硼硅3.3玻璃管含有熔化温度高、易挥发、易分层、易分相等特殊性，通常生产工艺方法为：
配合料混合均匀后加送入电熔窑内，熔化好玻璃液经流液洞进入上升道、料道，玻璃液在料道经溢流排泄掉表层废料，将均化好、满足成型温度玻璃液供给供料机，再经匀料筒、吹气杆、料碗、端头进入真空跑道、保温跑道、激光检测、水平拉管机成型，然后经分选机、梳理机分拣合格玻璃管，最终经人工包装后，运输入库。

工艺步骤图以下：
玻璃熔制
温度约1600度
配合料

熔窑

流液洞

水淬
上升道

玻璃液输送，形成可供成型温度
温度约1300度

溢流
供料道

供料机

料碗

端头

真空、保