建筑装饰玻璃素材-课件(PPT 150页).pptx
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1、装饰玻璃装饰玻璃 第1页,共150页。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。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。从历史发展的轨璃,为建筑设计和装饰设计提供了更为广阔的选材空
2、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,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境方面起到了越来越重要的作用 。第2页,共
3、150页。建筑装饰玻璃建筑装饰玻璃6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识 6.2 6.2 平板玻璃平板玻璃6.3 6.3 安全玻璃安全玻璃 6.4 6.4 节能玻璃节能玻璃6.5 6.5 其它类型玻璃制品其它类型玻璃制品第3页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识6.1.1 6.1.1 玻璃的分类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:第4页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知
4、识(1 1)钠玻璃)钠玻璃钠玻璃,即普通玻璃,又名钠钙玻璃,主要由硫酸钠和钠玻璃,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。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,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。钠玻璃一般
5、多用于制造普通建筑玻璃和日用玻璃制品。第5页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识(2 2)钾玻璃)钾玻璃钾玻璃又称硬玻璃,是以钾玻璃又称硬玻璃,是以K K2 2O O代替钠玻璃中的部分代替钠玻璃中的部分NaNa2 2O O,并同时提并同时提高高SiOSiO2 2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。高级玻璃制品等。(3 3)铝镁玻璃)铝镁玻璃铝镁玻璃也是在钠玻璃的基础上加工制作
6、的。它是在降低钠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,加入中碱金属和碱土金属氧化物含量的基础上,加入MgOMgO并以并以A1A12 20 03 3代替部代替部分分Si0Si02 2而制成的。它具有软化点低、析晶倾向弱、力学、化学稳定性而制成的。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。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。第6页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识(4 4)铅玻璃)铅玻璃铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃,由
7、铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃,由PbOPbO、K K2 20 0和少量的和少量的SiOSiO2 2所组成。铅玻璃的主要特点有:质地较软、易于加工、光泽所组成。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。能力优秀、因此常用于制造光学仪器和装饰品等。(5 5)硼硅玻璃)硼硅玻璃 硼硅玻璃由于耐热性能优异,又称耐热玻璃。它是由硼硅玻璃由于耐热性能优异,又称耐热玻璃。它是由B B2 20 05 5、Si0Si02 2及及少量少量MgOMgO
8、所组成,由于成分独特,因此价格比较昂贵。硼硅玻璃具所组成,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。和化学稳定性,用于制造高级化学仪器和绝缘材料。第7页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识(6 6)石英玻璃)石英玻璃石英玻璃是由纯石英玻璃是由纯SiOSiO2 2为原料制成的。它具有良好的力为原料制成的。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,并能学性质,热工性质,优良的光学性质和化学稳定性,并
9、能透过紫外线,可用于制造耐高温仪器等特殊用途的设备。透过紫外线,可用于制造耐高温仪器等特殊用途的设备。第8页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识6.1.2 6.1.2 玻璃的组成及结构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,在石、石灰石等为主要原料,在15501550左右的高温下熔融、成左右的高温下熔融、成型、并经急速冷却而制成的固体建筑装饰材料。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、力学性通过特殊的工艺,人们能获得具有更好的光
10、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。等,来达到改善玻璃性能的目的。第9页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识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
11、成无定型非结晶体。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。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,主要为玻璃的化学成分很复杂,主要为7272左右的左右的SiOSiO2 2、1515左右的左右的NaNa2 2O O、9 9左右的左右的CaOCaO,另外,还有少量的另外,还有少量的AlAl2 2O O3 3、MgOMgO等。这些氧化物在玻璃中等。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。起
12、着非常重要的作用,对玻璃的各种基本性能影响很大。第10页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识玻璃中的常见氧化物见表玻璃中的常见氧化物见表6-16-1,主要辅助原料及其作用见表,主要辅助原料及其作用见表6-26-2。表表6-1 6-1 玻璃中的主要氧化物玻璃中的主要氧化物 氧化物名称氧化物名称在玻璃中含量在玻璃中含量二氧化硅二氧化硅(SiOSiO2 2)铅玻璃含铅玻璃含5252以上,石英玻璃可达以上,石英玻璃可达100100氧化钠或氧化钾氧化钠或氧化钾(NaNa2 20 0或或K K2 20)0)工业玻璃含工业玻璃含131316.516.5氧化锌氧化锌(Zn0)Zn0)锌玻
13、璃可达锌玻璃可达1010,普通玻璃可含,普通玻璃可含2 24 4氧化铅氧化铅(Pb0)Pb0)铅玻璃可含铅玻璃可含3333,晶质玻璃、光学玻璃可达,晶质玻璃、光学玻璃可达6060氧化铝氧化铝(A1A12 20 03 3)普通玻璃可达普通玻璃可达1515,矿石熔制的瓶玻璃可达,矿石熔制的瓶玻璃可达14141515,过量则熔制困难,过量则熔制困难氧化钙氧化钙(CaO)CaO)允许含量达允许含量达1313,含量过多将使玻璃析晶,含量过多将使玻璃析晶氧化硼氧化硼(B B2 2O O3 3)一般硼硅玻璃含一般硼硅玻璃含16.516.5,耐热玻璃可达,耐热玻璃可达23.523.5氧化镁氧化镁(Mg0)Mg
14、0)特殊用途耐热玻璃可达特殊用途耐热玻璃可达9 9,窗玻璃、瓶玻璃应在,窗玻璃、瓶玻璃应在5.55.5以下以下氧化钡氧化钡(Ba0)Ba0)一般不超过一般不超过1515第11页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识表表6-2 6-2 玻璃的主要辅助原料及其作用玻璃的主要辅助原料及其作用 名名 称称常用化合物常用化合物作作 用用乳浊乳浊剂剂冰晶石、氟硅酸钠、磷酸三钙、氧化锡冰晶石、氟硅酸钠、磷酸三钙、氧化锡等等使玻璃呈乳白色和半透明体使玻璃呈乳白色和半透明体着色着色剂剂氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化铬等化铜、氧化铬等赋予玻璃一定
15、颜色,如赋予玻璃一定颜色,如FeFe2 20 03 3能使玻璃呈黄或绿色,氧能使玻璃呈黄或绿色,氧化钴能呈蓝色等化钴能呈蓝色等助熔助熔制制萤石、硼砂、硝酸钠、纯碱等萤石、硼砂、硝酸钠、纯碱等缩短玻璃熔制时间,其中萤石与玻璃液中杂质缩短玻璃熔制时间,其中萤石与玻璃液中杂质FeOFeO作作用后,可增加玻璃透明度用后,可增加玻璃透明度脱色脱色剂剂硒、硒酸钠、氧化钴、氧化镍等硒、硒酸钠、氧化钴、氧化镍等在玻璃中呈现为原来颜色的补色,达到使玻璃无色的在玻璃中呈现为原来颜色的补色,达到使玻璃无色的作用作用澄清澄清剂剂白砒、硫酸钠、铵盐、硝酸钠、二氧化白砒、硫酸钠、铵盐、硝酸钠、二氧化锰等锰等降低玻璃液黏度
16、,有利于消除玻璃液中气泡降低玻璃液黏度,有利于消除玻璃液中气泡第12页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识6.1.3 6.1.3 玻璃的基本性质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。容。(1 1)密度)密度 普通玻璃的密度为普通玻璃的密度为2450245025502550kg/mkg/m3 3,孔隙率孔隙率P0P0,可以认为玻璃是可以认为玻璃是绝对密实的材料。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
17、。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。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。第13页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识(2 2)光学性质)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。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
18、设计师和室内设计师的重视。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,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、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热反射玻璃、光致变色玻璃等,就是在
19、充分利用玻璃的这些特殊光学性质的基础上研制的。研制的。第14页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识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。小。透过玻璃的光能与入射光能之比称为透过率透过玻璃的光能与入射光能之比称为透过率(或称透光率或称透光率)。透光率高。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低是玻璃的重要属性,一般清洁的普通玻璃透光率达
20、85859090。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。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。品质。第15页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识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,
21、吸收率是评价吸热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。玻璃的一项重要指标。(3 3)力学性质)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。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,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。都会造成应力集中,从而大大降低其机械强度。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玻璃对光线的吸收能力随着化学组成和颜
22、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,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。的光线。第16页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识1 1抗压强度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(600600l600MPal600MPa)。)。载荷的时间长短对抗压强度影响很小,但受高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、温影响很大。二氧化硅含量高的玻璃有
23、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。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。进行处理,以保证玻璃具有适当高的强度。第17页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识2 2抗拉强度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,一般为其抗抗拉强
24、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压强度的1/141/141/151/15,约为,约为4040120120MPaMPa。因此,玻璃在冲击力的作用下极易因此,玻璃在冲击力的作用下极易破碎,是非常典型的脆性材料。破碎,是非常典型的脆性材料。(4 4)玻璃的热工性质)玻璃的热工性质1 1导热性导热性玻璃的导热性很差,玻璃的导热性很差,在常温时其导热系数仅为铜的在常温时其导热系数仅为铜的1 1400400。玻璃的导热性受颜。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,尤其在色和化学成分的影响,并随着温度的升高而增大,尤其在700700度以上时,上升十分显
25、度以上时,上升十分显著。表著。表6-36-3为不同类型玻璃的导热系数。为不同类型玻璃的导热系数。第18页,共150页。6.1 6.1 玻璃的基本知识玻璃的基本知识表表6-3 6-3 各种玻璃的导热系数各种玻璃的导热系数 名名 称称导热系数导热系数/(/(w wm mk)k)名名 称称导热系数导热系数/(/(W Wm m k)k)平板玻璃平板玻璃0.750.75充氮夹层玻璃充氮夹层玻璃(D=12.03mmD=12.03mm,一层氮气一层氮气)0.0970.097玻璃砖玻璃砖0.810.81干空气夹层玻璃干空气夹层玻璃(D=29.83mmD=29.83mm,三层干空气三层干空气)0.08630.0
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