建筑装饰材料 教学课件 ppt 作者 蔡丽朋 主编 赵 磊 副主编第六章 建筑装饰玻璃.ppt

建筑装饰材料,第六章,建筑装饰玻璃,建筑装饰玻璃,玻璃是现代建筑十分重要的室内外装饰材料之一现代装饰技术的发展和人们对建筑物的功能和美观要求的不断提高，促使玻璃制品朝着多品种、多功能、绿色环保的方向发展 现代建筑材料工业技术的迅猛发展，催生出很多性能优良的新型玻璃，为建筑设计和装饰设计提供了更为广阔的选材空间从历史发展的轨迹可以看出，玻璃的装饰性和功能性越来越紧密地联系在一起，如中空玻璃、镜面玻璃、热反射玻璃等品种，既能调节居室内的气候，节约能源，又能起到良好的装饰效果，给人以美的感受这些玻璃品种以其特有的优良装饰性能和物理性能，在改善建筑物的使用功能性方面以及美化建筑环境方面起到了越来越重要的作用 建筑装饰玻璃,6.1 玻璃的基本知识 6.2 平板玻璃 6.3 安全玻璃 6.4 节能玻璃 6.5 其它类型玻璃制品,,,,,,6.1 玻璃的基本知识,6.1.1 玻璃的分类 玻璃产品的种类很多，作为一种工业产品，它随着材料科学的进步而迅猛发展玻璃的分类的方法也有多种，由于决定产品性质的主要因素是它的化学组成，因此通常按化学组成进行分类玻璃按化学组成不同通常可分为以下类型：,6.1 玻璃的基本知识,（1）钠玻璃 钠玻璃，即普通玻璃，又名钠钙玻璃，主要由硫酸钠和纯碱组成。

虽然钠玻璃的紫外线通过率低，力学性质、热工性质、光学性质和化学稳定性等均较差，但软化点较低，易于熔制，成本低廉，因此一直都是使用量最大的玻璃品种由于杂质含量多，产品性能一般，又没有特别的性质和功能，钠玻璃一般多用于制造普通建筑玻璃和日用玻璃制品6.1 玻璃的基本知识,（2）钾玻璃 钾玻璃又称硬玻璃，是以K2O代替钠玻璃中的部分Na2O，并同时提高SiO2的含量而制成的钾玻璃在力学性质等很多性能方面都比钠玻璃好它坚硬而有光泽，被广泛用于制造化学仪器和用具，以及高级玻璃制品等 （3）铝镁玻璃 铝镁玻璃也是在钠玻璃的基础上加工制作的它是在降低钠玻璃中碱金属和碱土金属氧化物含量的基础上，加入MgO并以A1203代替部分Si02而制成的它具有软化点低、析晶倾向弱、力学、化学稳定性高等特点铝镁玻璃的光学性质较为突出，是一种高级建筑装饰玻璃6.1 玻璃的基本知识,（4）铅玻璃 铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃，由PbO、K20和少量的SiO2所组成铅玻璃的主要特点有：质地较软、易于加工、光泽透明、化学稳定性高等铅玻璃最大的特点是光的折射和反射性能力优秀、因此常用于制造光学仪器和装饰品等 （5）硼硅玻璃 硼硅玻璃由于耐热性能优异，又称耐热玻璃。

它是由B205、Si02及少量MgO所组成，由于成分独特，因此价格比较昂贵硼硅玻璃具有较强的力学性能、较好的光泽和透明度和优良的耐热性、绝缘性和化学稳定性，用于制造高级化学仪器和绝缘材料6.1 玻璃的基本知识,（6）石英玻璃 石英玻璃是由纯SiO2为原料制成的它具有良好的力学性质，热工性质，优良的光学性质和化学稳定性，并能透过紫外线，可用于制造耐高温仪器等特殊用途的设备6.1 玻璃的基本知识,6.1.2 玻璃的组成及结构 玻璃的化学组成十分复杂，主要是以石英砂、纯碱、长石、石灰石等为主要原料，在1550℃左右的高温下熔融、成型、并经急速冷却而制成的固体建筑装饰材料通过特殊的工艺，人们能获得具有更好的光学性能、力学性能、热工学性能的玻璃其中，一种比较简单的办法就是在玻璃原料中加入一些特殊的辅助性原料，如助熔剂、脱色剂、澄清剂等，来达到改善玻璃性能的目的6.1 玻璃的基本知识,玻璃的物理及力学性能表现为均质的各向同性，这是由于玻璃在凝固过程中，粘度急剧增加，由于分子来不及按一定的晶格有序地排列而形成无定型非结晶体由于玻璃是无定性非结晶体的均质同向性材料，使得它成为一种透明的材料玻璃的这种透明特性是其它材料所无法比拟的。

玻璃的化学成分很复杂，主要为72％左右的SiO2、15％左右的Na2O、9％左右的CaO，另外，还有少量的Al2O3、MgO等这些氧化物在玻璃中起着非常重要的作用，对玻璃的各种基本性能影响很大6.1 玻璃的基本知识,玻璃中的常见氧化物见表6-1，主要辅助原料及其作用见表6-2表6-1 玻璃中的主要氧化物,6.1 玻璃的基本知识,表6-2 玻璃的主要辅助原料及其作用,6.1 玻璃的基本知识,6.1.3 玻璃的基本性质 玻璃的基本性质包括玻璃的热物理性质、化学性质和力学性质等内容 （1）密度 普通玻璃的密度为2450～2550kg/m3，孔隙率P≈0，可以认为玻璃是绝对密实的材料玻璃的密度与其化学组成有关，不同种类的玻璃密度差别很大温度对玻璃密度的影响也比较大，密度会随温度的变化而改变6.1 玻璃的基本知识,（2）光学性质 玻璃具有特别优秀的光学性质，它既能通过光线，还能反射光线和吸收光线但玻璃的厚度过大或将多层玻璃重叠在一起，则是不易透光的玻璃广泛用于建筑采光和装饰，也用于光学仪器和日用器皿等，并且越来越受到建筑设计师和室内设计师的重视 光线入射玻璃，表现有透射、反射和吸收的性质。

光线能透过玻璃的性质称为透射光线被玻璃阻挡，按一定角度折回的性质称为反射或折射光线通过玻璃后，一部分会损失掉，这种现象称为吸收一些具有特殊功能的新型玻璃，如吸热玻璃、热反射玻璃、光致变色玻璃等，就是在充分利用玻璃的这些特殊光学性质的基础上研制的6.1 玻璃的基本知识,反射系数是玻璃的反射光能与入射光能之比，这是评价热反射玻璃的一项重要指标反射系数的大小决定于反射面的光滑程度及入射光线入射角的大小透过玻璃的光能与入射光能之比称为透过率(或称透光率)透光率高低是玻璃的重要属性，一般清洁的普通玻璃透光率达85％～90％ 光线通过玻璃将发生衰减，衰减是光反射和吸收两个因素的综合表现玻璃透过率随厚度的增加而减小玻璃的颜色同样影响透光，深色玻璃的透过率明显低于无色和浅色的玻璃由于玻璃中的杂质会使玻璃着色，因此杂质的存在会明显降低采光效果，降低玻璃的品质6.1 玻璃的基本知识,玻璃吸收光能与入射光能的比值称为吸收率，吸收率是评价吸热玻璃的一项重要指标玻璃对光线的吸收能力随着化学组成和颜色而变化无色玻璃可透过各种颜色的光线，但吸收红外线和紫外线，各种颜色玻璃能透过同色光线而吸收其他颜色的光线 （3）力学性质 玻璃的化学成分、产品形态、表面形状和制造工艺在很大程度上决定其力学性质。

此外，玻璃制品中如含有未溶杂物、结石、节瘤等瑕疵或具有细微裂纹，都会造成应力集中，从而大大降低其机械强度6.1 玻璃的基本知识,1．抗压强度 玻璃的抗压强度较高，它随着化学组成的不同而有很大变化（600～l600MPa）载荷的时间长短对抗压强度影响很小，但受高温影响很大二氧化硅含量高的玻璃有较高的抗压强度，而钙、钠、钾等氧化物的含量的增加是降低抗压强度的重要因素之一 玻璃承受荷载后，表面可能发生很细微的裂痕，裂痕随着载荷的次数加多而逐渐明显和加深，因此长期使用的玻璃需要注意用氢氟酸进行处理，以保证玻璃具有适当高的强度6.1 玻璃的基本知识,2．抗拉强度 抗拉强度是决定玻璃品质的主要指标玻璃的抗拉强度很小，一般为其抗压强度的1/14～1/15，约为40—120MPa因此，玻璃在冲击力的作用下极易破碎，是非常典型的脆性材料 （4）玻璃的热工性质 1．导热性 玻璃的导热性很差，在常温时其导热系数仅为铜的1／400玻璃的导热性受颜色和化学成分的影响，并随着温度的升高而增大，尤其在700度以上时，上升十分显著表6-3为不同类型玻璃的导热系数6.1 玻璃的基本知识,表6-3 各种玻璃的导热系数,6.1 玻璃的基本知识,2．热膨胀性 玻璃的热膨胀性能比较明显。

热膨胀系数的大小，取决于组成玻璃的化学成分和纯度，玻璃的纯度越高热膨胀系数越小 3．热稳定性 玻璃的热稳定性决定了在温度急剧变化时，玻璃抵抗破坏的能力由于玻璃的导热性能差，当部分玻璃受热时，热量不能被迅速传递到其它部分，导致玻璃受热部位产生膨胀，内部产生应力，很容易造成破裂玻璃的破裂，主要是拉应力的作用造成的玻璃具有热胀冷缩性，急热时受热部位膨胀，使表面产生压应力，而急冷时收缩，产生拉应力由于玻璃的抗压强度远高于其抗拉强度，所以玻璃对急冷的稳定性比急热的稳定性差很多6.1 玻璃的基本知识,（5）玻璃的化学稳定性 玻璃具有较高的化学稳定性，这是玻璃组成物质的性质所决定的但如果玻璃组成成分中含有较多的易蚀物质，在长期受到侵蚀的情况下，化学稳定性也会变差，导致玻璃的腐蚀在通常情况下玻璃对酸、碱、化学试剂或气体都具有较强的抵抗能力，能抵抗氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀 硅酸盐类玻璃在水气的作用下，会出现风化随着风化程度的加深，风化所形成的硅酸被玻璃表面吸附，形成薄膜，薄膜能阻止风化的继续进行，也就强化了玻璃的化学稳定性铝酸盐和硼酸盐类玻璃的化学稳定性最好6.1 玻璃的基本知识,6.1.4 玻璃的表面处理 玻璃是一种最常用的装饰材料，为了提高装饰效果，经常需要对玻璃的表面进行处理，以达到特定的装饰效果。

如何更好地对玻璃进行装饰化改造，是玻璃深加工的重要课题之一玻璃的表面处理主要分为化学刻蚀、化学抛光和表面金属涂层三种主要形式6.1 玻璃的基本知识,（1）玻璃的化学刻蚀 化学刻蚀是用氢氟酸溶解玻璃表层的硅氧，根据残留盐类溶解度的不同，而得到有光泽的或无光泽的面层的过程生产中采用的蚀刻剂有蚀刻液和蚀刻膏两种蚀刻液可由HF加入NH4F与水组成蚀刻膏由氟化铵、盐酸、水并加入淀粉或粉状冰晶石粉配成，制品上不需要腐蚀的部位可涂上保护漆或石蜡6.1 玻璃的基本知识,（2）化学抛光 化学抛光效率高于机械抛光，且节省动力化学抛光的原理与化学蚀刻一样，是利用氢氟酸破坏玻璃表面原有的硅氧膜而生成一层新的硅氧膜，提高玻璃的光洁度与透光率 化学抛光有两种方式：一种是单纯的化学侵蚀作用，另一种是用化学侵蚀和机械研磨相结合前者多用于玻璃器皿，后者称为化学研磨法，一般用于平板玻璃 （3）表面金属涂层 在玻璃表面镀上一层很薄的金属薄膜，是一种常见的玻璃表面处理方法，广泛用于在热反射玻璃、玻璃装饰器具和玻璃装饰品等方面 6.1 玻璃的基本知识,玻璃表面镀金属薄膜的方法，有化学法和真空沉积法前者可分为还原法、水解法(又称液相沉积法)等，后者又分为真空蒸发镀膜法、阴极溅射法、真空电子枪蒸镀法。

（4）表面着色处理 所谓玻璃表面着色处理，就是在高温下用着色离子的金属、熔盐、盐类的糊膏涂抹在玻璃表面上，使着色离子与玻璃中的离子进行交换，扩散到玻璃表层中使其表面着色返回,6.2 平板玻璃,平板玻璃是进行玻璃深加工的基础材料，一般泛指普通平板玻璃，又称白片玻璃、原片玻璃或净片玻璃，是玻璃中生产量最大、使用最多的一种平板玻璃具有一定的机械强度，但质脆、紫外线通过率低 普通平板玻璃属钠玻璃类，主要用于装配建筑门窗，起透光(透光率85％～95％)、挡风雨、保温、隔声等作用在现代主义风格的装饰设计中，也常常作为一种简洁的装饰材料和视觉通透的空间隔断材料使用6.2 平板玻璃,我国是玻璃的生产和使用大国，平板玻璃产量占世界第一，但玻璃在使用中的科技含量很低，产品的深加工比例也很低，致使产品附加值较少、效益很不明显资料显示，我国平板玻璃原片的80％直接作为成品使用，深加工产品只占总量的16％～20％而在欧美国家中，深加工产品展60％～80％可喜的是，最近几年来，随着人们对建筑功能的要求逐渐提升和绿色环保概念的深入人心，很多新型、节能、环保的玻璃制品走入了千家万户，并逐渐成为主流6.2 平板玻璃,6.2.1 平板玻璃的生产方法及工艺 玻璃的生产主要由选料、混合、熔融、成型、退火等工序组成。

玻璃的生产按照制造方法的不同分为垂直引上法、水平引拉法和浮法等用浮法生产玻璃是当今最先进和最流行的生产工艺 (1)垂直引上法 垂直引上法是传统的生产方法，根据对。