㈠ 熱處理料筐,鑄造的跟焊接的,哪種筐使用壽命長
整體來說,鑄造的要比焊接的耐用!但實際上選擇什麼工藝的工裝還需要針對各自的生產工藝和成本控制!對於真空爐熱處理來說,鑄造的要好一些,但是也要分哪種鑄造工藝、材質選擇、結構設計等!不過總的來說,比焊接還要便宜的鑄造工裝質量上肯定是有問題的,主要工裝的價格一般都要比焊接的貴!
㈡ 三星22+手機邊框什麼材料容易磨損嗎
三星22+邊框採用的是鋁合金邊框。磨損的話不磕磕碰碰的話磨損較低。
以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金,是輕金屬材料之一。鋁合金除具有鋁的一般特性外,由於添加合金化元素的種類和數量的不同又具有一些合金的具體特性。鋁合金的密度為2.63~2.85g/cm3,有較高的強度(σb為110~650MPa),比強度接近高合金鋼,比剛度超過鋼,有良好的鑄造性能和塑性加工性能,良好的導電、導熱性能,良好的耐蝕性和可焊性,可作結構材料使用,在航天、航空、交通運輸、建築、機電、輕化和日用品中有著廣泛的應用。
㈢ 求助鐵型覆膜砂鑄造工藝
鐵型覆砂鑄造是在金屬型(稱為鐵型)內腔覆上一薄層型砂而形成鑄型的一種鑄造工藝。由於覆砂層比較薄(4~8mm),因此採用比較貴的高質量造型材料,在經濟上也是合理的,其結果是使鑄件質量大大改善和廢品顯著減少;由於鐵型覆砂鑄型剛度很好,從而顯著地提高了鑄件的尺寸精度和緻密性。
德國、前蘇聯等國於60年代前後開始把鐵型覆砂鑄造應用於鑄造生產,主要用於生產球鐵曲軸、剎車轂、剎車盤、缸套、炸彈殼、坦克履帶和電機底座等30餘種鑄件。我國對鐵型覆砂鑄造的應用性研究起始於70年代初,至1979年,浙江省機電設計研究院和永康拖拉機廠等單位合作,首次將該工藝用於S195曲軸毛坯的批量鑄造生產,同時,完成了對該工藝所生產的球鐵曲軸性能的考核評價,在疲勞強度(疲勞極限應力σ-1的比較)、斷裂強度(門檻值ΔKth的比較以及斷裂韌性K1C的比較)和使用壽命(10000h台架耐久試驗對比)等方面,與砂型鑄造麯軸進行了大量的試驗對比,皆優於砂型鑄造。在其後的10餘年裡,該工藝不斷在應用中提高完善,至90年代初,已有7家企業應用了該工藝,尤其是單缸曲軸和四缸曲軸的鐵型覆砂鑄造工藝取得了很大的成功。這段時期的代表企業是永康拖拉機廠、上虞動力機廠、望都曲軸連桿廠、皖北曲軸廠、金華內燃機配件廠、常州柴油機廠等。1991年國家計委將鐵型覆砂鑄造批准為國家「八五」重點新技術推廣項目,並把浙江省機電設計研究院作為該項目的技術依託單位,這對於我國鐵型覆砂鑄造技術的發展起了巨大的推動作用。我院承擔了該推廣項目後,在其後的5~6年時間里基本上解決了鐵型覆砂鑄造用於批量生產的一系列問題。
主要是:
①設計和定型了覆砂造型機,解決了長期以來由射芯機改裝代用的問題;
②定型規范了標準的鐵型覆砂鑄造生產線,使原來比較簡單的鐵型覆砂鑄造生產線得到了改進,在上海球鐵廠等企業應用;
③鐵型覆砂鑄造應用擴大到鑄造工藝難度較大的一些鑄件,例如六缸曲軸和三缸曲軸等;
④將覆膜砂引入鐵型覆砂鑄造生產中,大大提高了覆砂造型質量;
⑤鐵型覆砂鑄造工藝設計進一步規范,設計水平也大大提高,並開發了鐵型覆砂鑄造過程的計算機模擬軟體和引入了鐵型覆砂鑄造工藝的計算機輔助設計軟體。
目前,全國已有近百家企業應用了鐵型覆砂鑄造工藝生產球鐵曲軸、凸輪軸、平衡軸、耐壓閥體、缸套,耐磨齒盤等30餘種鑄件,估計年產鑄件在10×104t左右。比較典型的企業有上海汽車鑄造總廠球鐵廠、沈陽第一曲軸廠、廣西百礦集團、宜興機械總廠、山東九羊集團、浙江曙光曲軸廠、本溪天緣曲軸廠、保定電影機械廠、山西潞城曲軸廠、河北辛集曲軸廠等。但是由於這些企業引入該工藝的方式不同:有委託我院進行設計或承建的,也有自行仿造開發的。因此他們對鐵型覆砂鑄造工藝的掌握程度相差甚遠。僅以鐵型覆砂鑄造廢品率為例,不少掌握得比較好的企業可穩定在3%左右,取得了非常好的經濟效益。但也有少數企業的鐵型覆砂鑄造廢品率卻高達20%左右,這大大地抵消了該工藝來該產生的的經濟效益。究其原因,發現是由於這些企業還沒有完全掌握該工藝的設計和生產要領,以及疏於生產管理所致。
鐵型覆砂鑄造工藝設計及實際生產主要解決:
①鐵型壁厚和覆砂層厚度及二者的配合,以滿足不同壁厚和不同材質鑄件對凝固和冷卻的不同要求;
②便捷和經濟的覆砂成型方法,以滿足不同鑄件對表面質量和尺寸精度的要求;
③工藝參數。如澆注系統、射砂系統、排氣系統等的確定;
④批量生產的實現。例如生產線及覆砂主機和輔機的設計定型;
⑤工藝規程的制定,例如澆注、冷卻和開箱等規程,以及鑄件成分的調整等。
2鐵型覆砂鑄造的熱交換特點
液態金屬澆入鐵型覆砂鑄型以後,「鑄件——覆砂層——鐵型」是一個不穩定的熱交換系統。為了使問題簡化,假設鑄件是半元限的;並假設系統中各組元的溫度場按直線規律分布的。圖1表示系統的一部分,顯然,同樣的比熱流q通過了系統中各個組元:
圖1鑄件—覆砂層—鐵型的溫度分布
令分別表示鑄件與覆砂 層、鐵型與覆砂層之間熱交換強度的兩個傳熱准則。k1是鑄件熱阻與覆砂層熱阻之比;k2是鐵型的熱阻與覆砂層熱阻之比。將k1和k2結合起來考慮,隨著覆砂層厚度的變化,有以下三種實際上可能發生的「鑄件——覆砂層——鐵型」間不同的傳熱情況:
①當k≤1,k2≤1時,覆砂層在正常的厚度之內,鑄件的冷卻速度隨著覆砂層厚度的減少而增大。
②當覆砂層的厚度超過某一厚度以後,鐵型對鑄件冷卻已不產生影響,這時就相當於普通的砂型鑄造或樹脂砂鑄造。由於覆砂層的導熱系數比鐵型的導熱系數小得多,所以鑄件冷卻緩慢。
③當k≧1,k2≧1時,覆砂層厚度太薄,這時就相當於金屬型鑄造了。
以上熱交換特點已為實驗所證實,當曲軸(CTЦ-14)鐵型覆砂鑄造的覆砂層厚度從4~32mm逐漸變化時,曲軸組織中的滲碳體量不斷減少,珠光體量和鐵素體量不斷增加。而當覆砂層厚度小於4mm時,鑄件的冷卻強度與金屬型(厚塗料)相近;覆砂層大於32mm時,則其冷卻強度相當於普通樹脂砂鑄造了。
當鐵型覆砂鑄造用於各種不同鑄件的生產時,就是通過試驗或經驗類比,以確定不同的覆砂層厚度和鐵型厚度來控制鑄件的凝固速度。例如在490Q球鐵曲軸鐵型覆砂鑄造工藝設計中,取覆砂層厚度為5~8mm,鐵型壁厚為20~30mm,生產出了優質的無冒口鑄態球鐵,其主要原因:
①覆砂層有效地調節了鑄件的冷卻速度,一方面使鑄件不易出現白口,另一方面又使冷卻速度大於砂型鑄造。如圖2所示,當鐵水澆入鐵型覆砂鑄型後,經8min鑄件溫度降到930℃左右,而砂型要降到同樣溫度,就需要24min,冷卻速度提高了3倍左右,其結果使鑄件的機械性能顯著提高。
②鐵型無退讓性,但很薄的覆砂層卻能適當減少鑄型的收縮阻力;而鐵型所具有的剛性,又有效地利用了球鐵在凝固過程中的石墨化膨脹,實現了無冒口鑄造;由於覆砂層薄,型腔不易變形,鑄件精度比砂型大為提高。
1-鐵型覆砂2-砂型
圖2球鐵澆注後的冷卻曲線
3鐵型覆砂鑄件的冷卻速度
影響鐵型覆砂鑄件冷卻速度的因素有鑄件壁厚、鑄件材質、澆注溫度、覆砂層厚度、覆砂層的材料、鐵型厚度、鐵型材質和鑄型溫度等因素。在此,僅討論鑄件壁厚(bc)、覆砂層厚度(bm)及鐵型厚度(bi)的影響。
3.1 bc、bm和bi對鑄件冷卻的影響
圖3是在下列實驗條件下做出的不同鑄件壁厚(分別是10mm、20mm、40mm、80mm)、不同覆砂層厚度(分別是4mm和32mm)以及不同鐵型壁厚(分別是32mm和8mm)對鐵型覆砂鑄件冷卻速度的影響情況:鑄件化學成分3.52%C、2.46%Si、0.80%Mn、0.18%P、0.031%S,覆砂層化學成分為:石英砂90%,粘土8%,煤粉2%,水分3%。
圖3鑄件壁厚、覆砂層厚度、鐵型壁厚對冷卻速度的影響
從圖3可見:①鑄件壁厚、覆砂層厚度和鐵型壁厚共同影響鑄件的冷卻速度。因此,在實際生產中,應根據不同的鑄件壁厚來選擇合適的鐵型厚度和覆砂層厚度,以得到所需的冷卻速度。②不同厚度的鑄件可以通過選擇合適的覆砂層厚度和鐵型壁厚得到相同的冷卻速度,例如圖3中的Ⅰ區表示厚度為10mm和20mm、Ⅱ區表示20mm和40mm、Ⅲ區表示40mm和80mm鑄件冷卻范圍之間的重疊。③雖然可以改變bm和bi使不同厚度的鑄件獲得相同的冷卻速度,但並非任何厚度的鑄件都可獲相同的冷卻速度,在本實驗條件下,厚度為10mm和厚度為40mm的鑄件就不能獲得完全一樣的冷卻速度(曲線沒有重疊部分)。
3.2覆砂厚度(bm)和鐵型壁厚(bi)的選擇
bm和bi一般都是根據經驗或實驗確定,這里介紹一種圖表法。圖4是用以確定鐵型覆砂鑄造應用范圍的曲線圖表,適用於鑄件厚度(bc)從10~80mm,開箱溫度600℃的條件。縱座標為冷卻時間。圖右邊曲線的橫座標上標有覆砂層厚度,它可以從已知的鑄件冷卻到600℃所需要的時間以及各種鑄件厚度而查定,而且在所求的鑄件壁厚中(10、20、40、80mm)已知一個,那麼覆砂層厚度及鐵型厚度的確定是很方便的。從左半部曲線的橫座標上找到相應的bc(比如bc=20mm)畫一條水平線,如果這兩條線相交在畫有剖面線的曲線范圍里,那麼表明這種鑄件適宜採用鐵型覆砂鑄造。把這條水平線向右延伸,它便伸入bc=20mm的區域里,在這個區域里引一根垂直線向下就可得到所需要的覆砂層厚度。但應使這根垂線盡可能地向右邊畫,以便得到最小的覆砂層厚度及鐵型厚度。如果所需確定的覆砂層厚度不在這個范圍以內,則可按照類似方法從鄰近的曲線范圍中去找。
圖4鐵型厚度、覆砂層厚度、鑄件壁厚和鑄件冷卻速度關系曲線圖
如果鑄件的壁厚各處不均勻,則先看一下這個鑄件能否採用鐵型覆砂鑄造,然後按照各個壁厚來確定其覆砂層厚度及鐵型厚度。例如,一個鑄件具有15mm、30mm和45mm三種不同的壁厚,同上在圖4的左半部按照這三個壁厚數值引三根垂線,然後使其與一根水平線相交,它們的交點應盡可能處在鐵型覆砂范圍里。把這根水平線向右半部引伸,在那裡可以獲得各個壁厚所需要的覆砂層厚度,利用水平線可以得到鑄件冷卻到600℃所需的時間。對厚度為15mm的部分,其垂線選在bc為20~10mm之間;對厚度為30mm的部分其垂線選在20~40mm之間;而對於壁厚為45mm的部分,只要查bm等於4mm的地方就可以了。覆砂層厚度確定以後,可從圖5確定鐵型的厚度。
圖5不同壁厚與覆砂層厚度及冷卻時間的關系
4生產實現
4.1覆砂造型
大批量生產的鐵型覆砂鑄造,其覆砂造型如圖6所示。即從鐵型背面的一組射砂孔經鐵型和模型合模後形成的間隙(覆砂層厚度)中射入流動性較好的型砂,經固化起模後形成鐵型覆砂鑄型。整個造型過程在專用的覆砂造型機或由射芯機改裝的覆砂造型機上完成。
1.射砂頭2.覆砂層3.鐵型4.型板
圖6覆砂造型1
實際生產中有時還有如圖7所示的覆砂造型方式。一般用於生產批量比較小的情況,覆砂過程由人工完成。
1.型板2.覆砂層3.鐵型4.吹嘴5.吹砂頭
圖7覆砂造型2
吹制覆砂層的壓縮空氣壓力的選擇可參考圖8。從圖中可見,當覆砂層不厚於4~5mm時,把射砂壓力從2個大氣壓增加到6個大氣壓,覆砂層的密度增高了;當覆砂層較厚時,壓力增加,效果較小。當覆砂層厚度為4~6mm時,其密度最大。
圖8不同空氣壓力下覆砂層厚度與密度的關系圖
4.2鑄件成分調整
鐵型覆砂鑄造由於冷卻速度比較快,因此鑄件的化學成分(主要是C和Si)要做適當的調整。圖9方框中的成分是鐵型覆砂鑄造用於生產球鐵件時的成分范圍。當C少於3.5%,Si少於2.3%,則因為有助於鐵水凝固膨脹的有效石墨少而產生縮孔;而當C高於3.9%,Si高於2.9%則產生石墨漂浮和疏鬆。此外,實驗指出,與碳當量CE(C+1/3Si)相比,Si的效果要大,並且(C+1/2Si)<4.9%時發生縮孔,在5.2%以上時發生石墨漂浮和疏鬆。一般建議(C+1/2Si)在5.0%~5.1%范圍所得效果最好。
圖9鐵型覆砂鑄造球鐵曲軸用C、Si含量范圍
4.3工藝流程及生產線
目前,在生產中應用的鐵型覆砂鑄造生產線的工藝流程,如圖10示。其中覆砂造型由覆砂造型機完成,這種造型機有單工位和雙工位兩種,90年代以前單工位使用較多,90年代以後雙工位使用更多。其它工序由各種輔機完成,輔機有氣動和手動兩種。鐵型在輥道上輸送,輸送輥道也有人工和機動兩種,以適應不同機械化程度的要求。目前鐵型覆砂鑄造生產線用於生產球鐵曲軸時,典型的技術數據是:①鑄件平均精度CT7級左右,表面粗糙度6.3~12.5μm;②鑄態QT800;③鑄造工藝出品率90%以上。
圖10鐵型覆砂鑄造生產流程
5存在問題
5.1優化工藝設計
由於鐵型覆砂鑄造的工裝造價較高,且修改比較困難。因此該工藝的設計要求一次成功。而目前一些生產企業由於工藝工裝設計不當,而造成鑄件廢品率居高不下的情況時有發生。近年我院完成了鐵型覆砂鑄造球鐵件凝固過程計算機數值模擬課題,能進行多種工藝方案的優化對比。但由於准確的熱物性參數難以獲得以及一些簡化處理,目前要達到真正意義的優化設計還有一定距離。
5.2工裝的通用性
鐵型覆砂鑄造由於每種鑄件都需要不同的鐵型和模型,因此用砂量很少,生產成本很低。但對於鑄件品種很多的鑄造車間,則鐵型的管理、保存就很麻煩。如果解決好了鐵型的專用和通用問題,則該工藝的應用將會更加普遍。
5.3生產線水平仍不高
目前鐵型覆砂鑄造的機械化和自動化水平尚不高。尤其是缸套的鐵型覆砂鑄造,國外有多工位轉盤式鐵型覆砂造型機,效率很高
㈣ 邊框的使用方法
Excel有許多「自動」的功能,如能合理使用,便會效率倍增。經過試驗,本人找到一種利用條件格式為Excel單元格自動添加邊框的方法,可謂「所鍵之處,行即成表」。下面是具體的步驟:
1. 在首行中選擇要顯示框線的區域,如本例中的A1:D1。
2. 執行「格式」→「條件格式」,打開「條件格式」對話框。單擊打開「條件1」下拉列表,單擊選擇「公式」,在隨後的框中輸入下面的公式「=OR($A1<>"",$B1<>"",$C1<>"",$D1<>"")」,意即只要A1、B1、C1或D1中有一個單元格內存在數據,將自動給這四個單元格添加外框線。
注意:公式中的單元格引用為混合引用,如改為相對引用則效果不同,朋友們可以一試。
3. 單擊「格式」按鈕,打開「單元格格式」對話框,切換到「邊框」選項卡,為符合條件的單元格指定外邊框。如圖1。
4. 選擇A1:D1區域,復制,選擇A→D列,粘貼(如果A1:D1中已輸入數據,可執行「編輯」→「選擇性粘貼」→「格式」),這樣就把第2步中設置的格式賦予了A→D列的所有單元格。如圖2。
在這四列中任意一個單元格中輸入數據(包括空格),此行(A→D列)各單元格將會自動添加框線。如圖3。
提示: 對於已經顯示條件格式所設置框線的單元格,仍然允許在「單元格格式」對話框的「邊框」選項卡中設置其框線,但外邊框不能顯示(使用工具欄上的「邊框」按鈕進行設置也是如此,除非刪除條件區域內的全部數據),只能顯示斜線。
㈤ 鋁合金鑄造工藝
一、鑄造概論
鋁合金鑄造的種類如下:
由於鋁合金各組元不同,從而表現出合金的物理、化學性能均有所不同,結晶過程也不盡相同。故必須針對鋁合金特性,合理選擇鑄造方法,才能防止或在許可范圍內減少鑄造缺陷的產生,從而優化鑄件。
1、鋁合金鑄造工藝性能
鋁合金鑄造工藝性能,通常理解為在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中表現最為突出的那些性能的綜合。流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性。鋁合金這些特性取決於合金的成分,但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統、澆口形狀等有關。
(1) 流動性
流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性最好。
影響流動性的因素很多,主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力(俗稱澆注壓頭)的高低。
(2) 收縮性
收縮性是鑄造鋁合金的主要特徵之一。一般講,合金從液體澆注到凝固,直至冷到室溫,共分為三個階段,分別為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響,它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮,在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。
鋁合金收縮大小,通常以百分數來表示,稱為收縮率。
①體收縮
體收縮包括液體收縮與凝固收縮。
鑄造合金液從澆注到凝固,在最後凝固的地方會出現宏觀或顯微收縮,這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見,並分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中,並分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節處。分散性縮孔形貌分散而細小,大部分分布在鑄件軸心和熱節部位。顯微縮孔肉眼難以看到,顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間。
縮孔和疏鬆是鑄件的主要缺陷之一,產生的原因是液態收縮大於固態收縮。生產中發現,鑄造鋁合金凝固范圍越小,越易形成集中縮孔,凝固范圍越寬,越易形成分散性縮孔,因此,在設計中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則,即鑄件在液態到凝固期間的體收縮應得到合金液的補充,是縮孔和疏鬆集中在鑄件外部冒口中。對易產生分散疏鬆的鋁合金鑄件,冒口設置數量比集中縮孔要多,並在易產生疏鬆處設置冷鐵,加大局部冷卻速度,使其同時或快速凝固。
②線收縮
線收縮大小將直接影響鑄件的質量。線收縮越大,鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向也越大;冷卻後鑄件尺寸及形狀變化也越大。
對於不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率,即使同一合金,鑄件不同,收縮率也不同,在同一鑄件上,其長、寬、高的收縮率也不同。應根據具體情況而定。
(3) 熱裂性
鋁鑄件熱裂紋的產生,主要是由於鑄件收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力,大多沿晶界產生從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧化,失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸,形狀呈鋸齒形,表面較寬,內部較窄,有的則穿透整個鑄件的端面。
不同鋁合金鑄件產生裂紋的傾向也不同,這是因為鑄鋁合金凝固過程中開始形成完整的結晶框架的溫度與凝固溫度之差越大,合金收縮率就越大,產生熱裂紋傾向也越大,即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結構、澆注工藝等因素產生熱裂紋傾向也不同。生產中常採用退讓性鑄型,或改進鑄鋁合金的澆注系統等措施,使鋁鑄件避免產生裂紋。通常採用熱裂環法檢測鋁鑄件熱裂紋。
(4) 氣密性
鑄鋁合金氣密性是指腔體型鋁鑄件在高壓氣體或液體的作用下不滲漏程度,氣密性實際上表徵了鑄件內部組織緻密與純凈的程度。
鑄鋁合金的氣密性與合金的性質有關,合金凝固范圍越小,產生疏鬆傾向也越小,同時產生析出性氣孔越小,則合金的氣密性就越高。同一種鑄鋁合金的氣密性好壞,還與鑄造工藝有關,如降低鑄鋁合金澆注溫度、放置冷鐵以加快冷卻速度以及在壓力下凝固結晶等,均可使鋁鑄件的氣密性提高。也可用浸滲法堵塞泄露空隙來提高鑄件的氣密性。
(5) 鑄造應力
鑄造應力包括熱應力、相變應力及收縮應力三種。各種應力產生的原因不盡相同。
①熱應力
熱應力是由於鑄件不同的幾何形狀相交處斷面厚薄不均,冷卻不一致引起的。在薄壁處形成壓應力,導致在鑄件中殘留應力。
②相變應力
相變應力是由於某些鑄鋁合金在凝固後冷卻過程中產生相變,隨之帶來體積尺寸變化。主要是鋁鑄件壁厚不均,不同部位在不同時間內發生相變所致。
③收縮應力
鋁鑄件收縮時受到鑄型、型芯的阻礙而產生拉應力所致。這種應力是暫時的,鋁鑄件開箱是會自動消失。但開箱時間不當,則常常會造成熱裂紋,特別是金屬型澆注的鋁合金往往在這種應力作用下容易產生熱裂紋。
鑄鋁合金件中的殘留應力降低了合金的力學性能,影響鑄件的加工精度。鋁鑄件中的殘留應力可通過退火處理消除。合金因導熱性好,冷卻過程中無相變,只要鑄件結構設計合理,鋁鑄件的殘留應力一般較小。
(6) 吸氣性
鋁合金易吸收氣體,是鑄造鋁合金的主要特性。液態鋁及鋁合金的組分與爐料、有機物燃燒產物及鑄型等所含水分發生反應而產生的氫氣被鋁液體吸收所致。
鋁合金熔液溫度越高,吸收的氫也越多;在700℃時,每100g鋁中氫的溶解度為0.5~0.9,溫度升高到850℃時,氫的溶解度增加2~3倍。當含鹼金屬雜質時,氫在鋁液中的溶解度顯著增加。
鑄鋁合金除熔煉時吸氣外,在澆入鑄型時也會產生吸氣,進入鑄型內的液態金屬隨溫度下降,氣體的溶解度下降,析出多餘的氣體,有一部分逸不出的氣體留在鑄件內形成氣孔,這就是通常稱的「針孔」。氣體有時會與縮孔結合在一起,鋁液中析出的氣體留在縮孔內。若氣泡受熱產生的壓力很大,則氣孔表面光滑,孔的周圍有一圈光亮層;若氣泡產生的壓力小,則孔內表面多皺紋,看上去如「蒼蠅腳」,仔細觀察又具有縮孔的特徵。
鑄鋁合金液中含氫量越高,鑄件中產生的針孔也越多。鋁鑄件中針孔不僅降低了鑄件的氣密性、耐蝕性,還降低了合金的力學性能。要獲得無氣孔或少氣孔的鋁鑄件,關鍵在於熔煉條件。若熔煉時添加覆蓋劑保護,合金的吸氣量大為減少。對鋁熔液作精煉處理,可有效控制鋁液中的含氫量。
二、砂型鑄造
採用砂粒、粘土及其他輔助材料製成鑄型的鑄造方法稱為砂型鑄造。砂型的材料統稱為造型材料。有色金屬應用的砂型由砂子、粘土或其他粘結劑和水配製而成。
鋁鑄件成型過程是金屬與鑄型相互作用的過程。鋁合金液注入鑄型後將熱量傳遞給鑄型,砂模鑄型受到液體金屬的熱作用、機械作用、化學作用。因此要獲得優質的鑄件除嚴格掌握熔煉工藝外,還必須正確設計型(芯)砂的配比、造型及澆注等工藝。
三、金屬型鑄造
1、簡介及工藝流程
金屬型鑄造又稱硬模鑄造或永久型鑄造,是將熔煉好的鋁合金澆入金屬型中獲得鑄件的方法,鋁合金金屬型鑄造大多採用金屬型芯,也可採用砂芯或殼芯等方法,與壓力鑄造相比,鋁合金金屬型使用壽命長。
2、鑄造優點
(1) 優點
金屬型冷卻速度較快,鑄件組織較緻密,可進行熱處理強化,力學性能比砂型鑄造高15%左右。
金屬型鑄造,鑄件質量穩定,表面粗糙度優於砂型鑄造,廢品率低。
勞動條件好,生產率高,工人易於掌握。
(2) 缺點
金屬型導熱系數大,充型能力差。
金屬型本身無透氣性。必須採取相應措施才能有效排氣。
金屬型無退讓性,易在凝固時產生裂紋和變形。
3、金屬型鑄件常見缺陷及預防
(1) 針孔
預防產生針孔的措施:
嚴禁使用被污染的鑄造鋁合金材料、沾有有機化合物及被嚴重氧化腐蝕的材料。
控制熔煉工藝,加強除氣精煉。
控制金屬型塗料厚度,過厚易產生針孔。
模具溫度不宜太高,對鑄件厚壁部位採用激冷措施,如鑲銅塊或澆水等。
採用砂型時嚴格控制水分,盡量用干芯。
(2) 氣孔
預防氣孔產生的措施:
修改不合理的澆冒口系統,使液流平穩,避免氣體捲入。
模具與型芯應預先預熱,後上塗料,結束後必須要烘透方可使用。
設計模具與型芯應考慮足夠的排氣措施。
(3)氧化夾渣
預防氧化夾渣的措施:
嚴格控制熔煉工藝,快速熔煉,減少氧化,除渣徹底。Al-Mg合金必須在覆蓋劑下熔煉。
熔爐、工具要清潔,不得有氧化物,並應預熱,塗料塗後應烘乾使用。
設計的澆注系統必須有穩流、緩沖、撇渣能力。
採用傾斜澆注系統,使液流穩定,不產生二次氧化。
選用的塗料粘附力要強,澆注過程中不產生剝落而進入鑄件中形成夾渣。
(4) 熱裂
預防產生熱裂的措施:
實際澆注系統時應避免局部過熱,減少內應力。
模具及型芯斜度必須保證在2°以上,澆冒口一經凝固即可抽芯開模,必要時可用砂芯代替金屬型芯。
控制塗料厚度,使鑄件各部分冷卻速度一致。
根據鑄件厚薄情況選擇適當的模溫。
細化合金組織,提高熱裂能力。
改進鑄件結構,消除尖角及壁厚突變,減少熱裂傾向。
(5) 疏鬆
預防產生疏鬆的措施:
合理冒口設置,保證其凝固,且有補縮能力。
適當調低金屬型模具工作溫度。
控制塗層厚度,厚壁處減薄。
調整金屬型各部位冷卻速度,使鑄件厚壁處有較大的激冷能力。
適當降低金屬澆注溫度。
㈥ 亞克力鏡片是如何加工的
亞克力鏡片加工工藝豐富多樣,主要是根據設計的產品的外觀,產品的性能而改變。亞克力鏡片,其實質是指PMMA材質板材電鍍後的總稱,用塑料鏡片代替玻璃材質的鏡片,具有質輕、不易破碎、成型加工方便、著色容易等優點,發展勢頭日漸高漲,在鏡片生產中已成為一類技術。塑料板材一般可製作成:單面鏡、雙面鏡、帶膠鏡、帶紙鏡、半透鏡等可以根據不同的要求來做。如手機,電視的屏幕都是日常可以見到的。亞克力適宜於二次加工,諸如機械加工、熱塑成型、吹塑、吸塑、溶劑膠合、熱印、絲網印刷、真空電鍍成功後就是我們所說的亞克力鏡片了。亞克力鏡片具有質輕、價廉,易於成型等優點。它的成型方法有澆鑄,射出成型,機械加工、亞克力熱成型等。尤其是熱成型,是將有機玻璃板材或片材製成各種尺寸形狀製品的過程,將裁切成要求尺寸的坯料夾緊在模具框架上,加熱使其軟化,再加壓使其貼緊模具型面,得到與型面相同的形狀,經冷卻定型後修整邊緣即得製品。加壓可採用抽真空牽伸或用對帶有型面的凸模直接加壓的方法。熱成型溫度可參照表3推薦的溫度范圍。採用快速真空低牽伸成型製品時,宜採用接近下限溫度,成型形狀復雜的深度牽伸製品時宜採用接近上限溫度,一般情況下採用正常溫度。
㈦ 與mim工藝相比,鑄造和沖壓的優劣勢,以及鑄造和沖壓的應用,適用產品
沖壓、機械加工以及MIM三種加工工藝有何優缺點:
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沖壓、機械加工及MIM在手機金屬件上應用很多,它們各自擁有哪些優缺點,下面我們進一步加以分析。
1、沖壓
沖壓是靠壓力機和模具對板材等施加外力,從而獲得所需形狀沖壓件的成形加工方法。據統計,全世界的鋼材中,有60-70%是板材,而大部分的板材是通過沖壓加工的。因此,沖壓具有先天的優勢!
沖壓工藝生產效率高、生產周期短、加工尺寸的范圍較大,故較多的手機後蓋(較低端)採用沖壓工藝。為什麼沖壓不能做手機卡托等小型零件?因為沖壓的精密度還達不到手機卡托的要求(仔細看可以看到卡托局部還有高度差,以方便SIM卡的放置,這類高度差是沖壓難以做到的!)
2、機械加工
機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。機加工包括:車、銑、鑽、刨、磨、剪等。
機加工無需模具設計製作,具有很大的自由度,且加工精度非常高;但機加工產量低,難加工形狀復雜的結構。
盡管生產效率低,不少高價格、高質量的手機金屬中框/後蓋還是採用CNC銑的方法;一方面,人們還沒有找到更好的方法;另一方面,壓鑄、鍛壓等工藝的效率高,但表面處理如陽極氧化等不如機加工。另外,機加工還適合做產品去毛刺、鑽孔、表面處理等二次加工。
3、MIM
「MIM就是一段又是美麗凄涼的愛情故事,善良的塑料顆粒看上了粗糙的金屬粉末,高溫歷練,終於合體,可惜好緊不長,為了成全金屬完美升級,烈火修煉,化為灰燼~~~」
金屬粉末注射成形技術(MIM)是將現代塑料注射成形技術與傳統粉末冶金工藝相結合而形成的一種新型粉末冶金近凈成形技術。MIM產品尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光潔度好(粗糙度1~5μm),而且產量非常大。但MIM工序較多,有一定的技術壁壘。那為什麼MIM不能做手機中框/後蓋等較大型的結構件呢?
首先,MIM的脫脂、燒結等會使製品尺寸縮小,產品尺寸越大,尺寸偏差越大,且不易脫脂;
其次,MIM件不銹鋼居多,不銹鋼雖然能陽極,但還是鋁的陽極效果最好(主要是因為鋁的氧化層由氧化鋁構成,形成非常規整的六方試管結構,產生類似鏡面反射效果,看起來色澤鮮艷)。
盡管如此,仍有公司在嘗試用MIM工藝做手機中框/後蓋,算是對MIM工藝的進一步挖掘吧!
沖壓、機械加工、MIM優缺點
在實際應用中,一個全製程中常常包含多種加工工藝,這就要求我們對每個工藝的優缺點了如指掌。
總的來說,目前,機加工代表著手機中框/後蓋的中高端市場;沖壓代表著手機中框/後蓋的中低端市場;MIM代表手機小型部件的主流和其他金屬部件的新方向。
㈧ 為什麼鑄鐵不能熔模鑄造
熔模鑄造通常是在可熔模樣的表面塗覆多層耐火材料,待其硬化乾燥後,加熱將其中模樣熔去,而獲得具有與模樣形狀相應空腔的型殼,再經過焙燒,然後在型完溫度很高情況下進行澆注,從而獲得鑄件的一種方法。此一鑄造的主要工藝過程示意於圖1—1。
從接到鑄件圖紙起,在熔模鑄造車間中的主要技術准備和生產工藝流程示於圖1—2中。
因為過去長期來主要用蠟料製造可熔模樣(簡稱熔模),人們常把熔模稱為蠟模,把熔模鑄造稱為失蠟鑄造。義由於用熔模鑄造法得到的鑄件具有較高的尺寸精度,表面光滑,故又稱熔模精密鑄造,也常有人簡稱此法為精密鑄造。。
與其他鑄造方法和零件成形方法比較,熔模鑄造具有以下特點;
①鑄件尺寸精確,…般其精度可達(升4—7,有時尺寸公差可小於士o.oo 5cm/cm粗糙度最細bJ達Ra o.63—1.25ym,故可使鑄件達到少切削,甚至無餘量的要求o
②可鑄造形狀復雜的鑄件。鑄件壁厚最小可為o.5mm,可鑄最小孔徑為o.5mm,最小的鑄件重量可達18,而重的鑄件可達lokg以亡,最重的熔模鑄件有達80 k8的記錄。還可把原由幾個零件組裝、焊接起來的組合件進連鑄型材行超體鑄造。減輕機件重量,縮短生產過程
③不受鑄件材料的限制。熔模鑄造可用來製造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金、鋁合金、鎂合金、鑽合金、高溫合金、貴重金屬的鑄件。一些難以鍛造、焊接或切削加工的精密鑄件用熔模鑄造法生產具有很大的經濟效益。
④鑄件尺寸不能太大,重量也有限制,不像砂型鑄造那樣可生產幾噸甚至幾十噸重的鑄件。
⑤工藝過程復雜、工序繁多,使生產過程式控制制難度大增。消耗的材料較貴,對模具和設備要求較嚴。生產周期長。
⑥鑄件冷卻速度慢,故鑄件品粘粗大。除特殊產品,如定向結晶件、單品葉片外,一般鑄件的力學性能都有所降低,碳鋼件還易表面脫碳。
因此熔模鑄造法適用於形狀復雜、難以用其他方法加工成形的精密鑄件的生產,如航空發動機的葉片、葉輪,復雜的薄壁框架,雷達天線,帶有很多散熱薄片、柱、銷軸的框體、齒套等。
球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還
高的強度。球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料,其綜合性能接近於鋼,正是基於其優異的性能,已成功地用於鑄造一些受力復雜,強度、
韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發展為僅次於灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂「以鐵代鋼」,主要指球墨鑄鐵。
鑄鐵
英文名:cast iron
含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2%~4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為:
①灰口鑄鐵。含碳量較高(2.7%~4.0%),碳主要以片狀石墨形態存在,斷口呈灰色,簡稱灰鐵。熔點低(1145~1250℃),凝固時收縮量小,抗壓強度和硬度接近碳素鋼,減震性好。用於製造機床床身、汽缸、箱體等結構件。
②白口鑄鐵。碳、硅含量較低,碳主要以滲碳體形態存在,斷口呈銀白色。凝固時收縮大,易產生縮孔、裂紋。硬度高,脆性大,不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和製作耐磨損的零部件。
③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理後獲得,石墨呈團絮狀分布,簡稱韌鐵。其組織性能均勻,耐磨損,有良好的塑性和韌性。用於製造形狀復雜、能承受強動載荷的零件。
④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經球化處理後獲得,析出的石墨呈球狀,簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。用於製造內燃機、汽車零部件及農機具等。
⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經蠕化處理後獲得,析出的石墨呈蠕蟲狀。力學性能與球墨鑄鐵相近,鑄造性能介於灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用於製造汽車的零部件。
⑥合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素(如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等)獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發生變化,從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用於製造礦山、化工機械和儀器、儀表等的零部件。編輯本段分類
分類方法 分類名稱 說明
按
斷
口
顏
色 灰鑄鐵 這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態的片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色,有一定的力學性能和良好的被切削性能,普遍應用於工業中
白口鑄鐵 白口鑄鐵是組織中完全沒有或幾乎完全沒有石墨的一種鐵碳合金,其斷口呈白亮色,硬而脆,不能進行切削加工,很少在工業上直接用來製作機械零件。由於其具有很高的表面硬度和耐磨性,又稱激冷鑄鐵或冷硬鑄鐵
麻口鑄鐵 麻口鑄鐵是介於白口鑄鐵和灰鑄鐵之間的一種鑄鐵,其斷口呈灰白相間的麻點狀,性能不好,極少應用
按
化
學
成
分 普通鑄鐵 是指不含任何合金元素的鑄鐵,如灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等
合金鑄鐵 是在普通鑄鐵內加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配製的一種高級鑄鐵。如各種耐蝕、耐熱、耐磨的特殊性能鑄鐵
按
生
產
方
法
和
組織性能分 普通灰鑄鐵 這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態的片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色,有一定的力學性能和良好的被切削性能,普遍應用於工業中
孕育鑄鐵 這是在灰鑄鐵基礎上,採用「變質處理」而成,又稱變質鑄鐵。其強度、塑性和韌性均比一般灰鑄鐵好得多,組織也較均勻。主要用於製造力學性能要求較高,而截面尺寸變化較大的大型鑄件
可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經石墨化退火而成,比灰鑄鐵具有較高的韌性,又稱韌性鑄鐵。它並不可以鍛造,常用來製造承受沖擊載荷的鑄件
球墨鑄鐵 簡稱球鐵。它是通過在澆鑄前往鐵液中加入一定量的球化劑和墨化劑,以促進呈球狀石墨結晶而獲得的。它和鋼相比,除塑性、韌性稍低外,其他性能均接近,是兼有鋼和鑄鐵優點的優良材料,在機械工程上應用廣泛
特殊性能鑄鐵 這是一種有某些特性的鑄鐵,根據用途的不同,可分為耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。大都屬於合金鑄鐵,在機械製造上應用較廣泛
㈨ 手機2.5d弧面玻璃屏是什麼,有哪些好處
玻璃主要成份是矽砂、蘇打灰、碳酸鈉、碳酸鉀、石灰及鋁土、鉛丹等,種類很多.一般主要成份為鈉玻璃屬之;鉀玻璃,制瓶玻璃屬之;鉛玻璃,儀器玻璃屬之.新竹地區的矽石出產於關西一帶,但近年來鐵份含量偏高,品質稍差,所以大多仍由澳洲及馬來西亞進口.首先先矽砂、石灰、蘇打灰等放入坩鍋窯中,在一千四百五十攝氏度的高溫下十六小時,待混合融解成濃稠液體後,置於模具上,使之成形,再經十二小時徐冷後加式處理.期間施以噴沙、添色、嵌入金箔、磨花、雕刻、葯水浸泡等裝飾技巧.又在燒制時使用各種金屬發色劑,製作出來的玻璃剛具有不同的顏色.
玻璃藝呂的成形法:
玻璃一般玻璃原料燃燒溶解後都形成液體粘稠液,要使其冷卻成形,大都採用型吹法,使用各種材質的模型,如木材、粘土、金屬等預先製成所需要的型器,把融化的玻璃液倒入模型內,待冷卻後再將模型打開即成,一般用於吹玻璃無法製成的器具,大部分的工廠都採用此種方法,可以大量生產.
另一種為吹氣成型法,即吹玻璃,就是取出適量的玻璃溶液,放於鐵吹管的一端,一面吹氣,一面旋轉,並以熟練的技法,使用剪刀或鉗子,使其成型.
常用技法
冷工製作法
1.彩繪 以彩繪顏料,在室溫下於玻璃物表面描繪圖畫,有些需加熱固定,有些則不需.過程中也可以加上金箔、銀箔熔成的金屬顏料,稱為飾金彩繪.
2.釉彩 是一種需要再加溫的彩繪聲繪色的技法,在玻璃物表面,以釉彩顏料繪制圖樣,然後再置入熔爐加溫固定顏料,避免剝落.
3.鑲嵌 以有凹槽之鉛條為線框架,組合成千上萬片的彩色玻璃板的技法,需繪制小型平面圖,根據平面圖繪制等尺寸的草圖,確定每一種顏色的造型與尺寸,正確切割玻璃板,以鉛線熔焊成大塊面鏡.
4.版畫 無須加溫的冷作,利用噴砂或磨刻的技法,將圖刻印在玻璃板上,加以製版,以版畫機或滾筒上色,在棉紙或水彩紙上壓製成版畫.
5.浮雕 在雙層或多層顏色套料的玻璃,浮雕出立體圖案透露出底色,形成浮雕效果.
6.切割 運用切割輪,在玻璃物上切割紋飾、塊面,線條等裝飾,或大面切割成造型,有時雙色套料玻璃,因表現內外不同的顏色的特殊效果.
7.磨刻 以鑽石或金屬雕刻,或雕刻筆等雕刻工具在玻璃表面畫線裝飾花紋與圖樣的技法,因使用工具的不同,可分為輪刻、點刻、平刻等種技法.
8.酸蝕 在玻璃板繪制圖形、勾勒線條,再經化學酸劑分階段蝕出深淺不同的圖案.
9.噴砂 先以膠帶粘滿整個玻璃物,在以刻刀鍍刻去掉圖案不要的部分,置入噴砂機,運用金剛砂的高噴射力,在玻璃上做出霧狀效果.
10.研磨 以旋轉輪盤為研磨台,混合水與金剛砂,磨平刨光玻璃作品.
11.刨光 以旋轉皮輪為平台,將玻璃至於其上,磨光刨光大塊平面.
12.膠合 將作品置入熔爐加溫,利用玻璃的特性,加熱融化表面產生亮度.
13.膠合 以接著劑將玻璃塊加以粘合成造型.
14.復合媒材 運用玻璃與其他材質組創作.
熱工製作法
(在熔融點(1450度)和徐冷點(450度)之間的製作法,稱為熱工)
1.壓模法 將熔融的熱玻璃膏注入壓進已刻好的圖紋模中變成塊狀的同時花紋也壓制好了.
2.砂模鑄造 將模型壓入深度適中的砂噴濕乙炔避免砂模崩落,在將玻璃膏到入砂模內待玻璃稍冷後再取出徐冷後再研磨加工.
3.胚心成形 最早用來製作玻璃窗口的技法之一先混合泥土和馬糞做成胚心包在金屬棒外再沾取熱玻璃膏成為容器主體,在外圖繞玻璃絲勾勒花紋,等徐冷完後挖出胚心就完成了.
4.燈炬熱塑 以小型噴槍或燈炬加熱,幫又稱為燈炬熱塑,只用各色硼玻璃色或鈉玻璃色棒,以拉長、扭曲、線繞等技巧,連續組合成造型,適合微小精巧的表現,例如玻璃珠、動物及植物等.又因所使用玻璃棒不同區分為:實心、空心及拉絲熱塑,此外也可搭配彩繪增加作品的趣味性.
5.吹制 起源於西元元年羅馬帝國,到現在仍是玻璃技術中最重要,應用最廣,變化最多的製作法.吹制多以窗口為主,過程是指以吹管沾取熔融玻璃膏,吹氣形成小泡,再運用工具加以熱塑造型,再以另一吹管沾取小量玻璃作架橋接底動作,敲下作品徐冷.
6.脫臘鑄造法 用耐火石膏包住臘模後,在將玻璃原料與空模同時放入爐內加溫,在高溫下玻璃慢慢流入模內成型,放置在熔爐中脫臘,徐冷拆除石膏模,再進行研磨刨光加工完成.
7.粉末鑄造法 將玻璃塊與玻璃粉填入預先設計好的模型中,放進熔爐升溫熔融成整件玻璃作品.
8.爐內加溫設計法 是在750度~850度之間加溫製作的技法.
9.熱塑熔合 將先切好的玻璃或不同圖案的玻璃片組合在陶制平板上放入熔爐升溫成為一件玻璃版通常會再搭配其他技法加以變化.
10.烤彎 將玻璃材料放入已先設計製作好造型的陶土上加溫玻璃漸漸變軟而開始下垂便可以自由落體成型.
玻璃是一種價格低廉的人造寶石,用於仿製天然珠寶玉石,如玉髓、石英、綠柱石(祖母綠和海藍寶石)、翡翠、軟玉和黃玉等等.寶石學上所指的用於仿寶石的玻璃是由氧化硅(石英的成分)和少量鹼金屬元素如鈣、鈉、鉀或鉛、硼、鋁、鋇的氧化物組成.
作為寶石仿製品的玻璃主要有兩種類型:冕牌玻璃和燧石玻璃.冕牌玻璃最常用成分是硅、蘇打和石灰,和製作瓶子、光學玻璃等所用的材料相同; 燧石玻璃除了含有硅和蘇打以外,以氧化鉛代替了冕牌玻璃中的石灰,所以也叫鉛玻璃.由於鉛的存在使其折射率和色散都提高了,因此燧石玻璃製作的仿寶石往往很逼真.同時可以在熔融的玻璃原料中加入微量元素使玻璃呈現各種各樣的顏色,如加入Mn得到紫色、加入Co得到藍色、加入Cr得到綠色、加入Cu得到紅色等等.
一般說來,區分玻璃和寶石還是比較容易的.寶石都是晶體,傳熱比較快,玻璃是沒結晶的非晶質,傳熱比較慢.因此,用手觸摸樣品,天然寶石有一種冰涼感, 而玻璃則有溫感.用舌尖舐樣品確定涼或溫會更靈敏些,可以.此外, 用放大鏡觀察, 玻璃的表面和內部常有彎曲或旋渦狀的細線紋,其外觀很象將蜂蜜或膠水倒入清水後加以攪拌時,由於混合不均勻所產生的現象; 玻璃內部還經常出現圓珠狀、橢圓狀、扁平狀等各種各樣的氣泡,用放大鏡也很容易觀察到.因此, 凡是見到上述現象的樣品,可以斷定它是玻璃而不是天然的寶石.
玻璃之一
玻璃 由電熔體冷卻而成的固態無定形混合物.一般脆而透明,化學成分比較復雜,主要成分為硅酸鹽.
普通玻璃是由純鹼、石灰石、石英和長石為主要原料,混合後在玻璃窯里熔融、澄清、勻化後加工成形,再經退火處理而得玻璃製品,普通玻璃主要成分大致為CaO∶Na2O∶6SiO2,它是磷酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅熔合在一起的物質.沒有一定的熔點,在某一溫度范圍內軟化,在軟化時可以製成任何形狀的製品.除普通玻璃外,還有以硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物為主的特種玻璃.
如果在原料中加入乳濁劑如螢石、磷酸鈣等就製得不透明的乳濁玻璃.如在原料中加入著色劑如氧化鈷和氧化鎳等就製得有色玻璃.
將普通玻璃加熱到接近軟的溫度後,急速均勻冷卻可製得鋼化玻璃(淬火玻璃).它的機械強度比普通玻璃大4~6倍,不易破碎,在破碎時成為碎渣,因此是一種安全玻璃.
玻璃是重要的建築材料,還用於照明和生活用品.
玻璃之二
玻璃生產是物理、化學變化過程
在生產玻璃時,熔爐里的原料熔融後發生了比較復雜的物理、化學變化.以普通玻璃生產為例,主要反應過程是下列幾個步驟:
開始加熱時,粉料在100~120℃的范圍內開始脫水,在600℃時,石灰石和純鹼通過下列反應生成鈣鈉的復鹽.
CaCO3+Na2CO3=CaNa2(CO3)2
在600~680℃時,所生成的復鹽與SiO2開始反應:
CaNa2(CO3)2+2SiO2=Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑
在740~800℃時,低熔混合物〔Na2CO3—CaNa2(CO3)2〕開始熔化,並不斷地和SiO2作用:
Na2CO3+CaNa2(CO3)2+3SiO2
=2Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑
CaO熔體與SiO2的反應是在890~900℃時開始的.
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
在1010℃時,尚未起反應的CaO也和SiO2形成硅酸鈣.
CaO+SiO2=CaSiO3
全部物質在略高於1200℃時熔化,冷卻以後即形成玻璃.
玻璃之三
玻璃及玻璃製品在人們的日常生活中隨處可見.無論這些玻璃製品的外觀有多大差別,它們都是由組成不定的多種硅酸鹽混熔而成的混合物(過冷液體).玻璃一般透明而質脆,無固定熔點,在被加熱時由軟化到完全變為液態常有一個相當寬的溫度范圍.人們正是利用此性質而在它半軟不硬時將其製成各種形狀的器皿、工藝品等.
玻璃中最常見的為普通玻璃,即鈉玻璃,它通常用砂子、純鹼和石灰石共熔製得.其成分可用近似化學式Na2CaSi6O14或Na2O•CaO•6SiO2表示.用它製成的門窗玻璃及瓶子早已為人們所熟悉.若用碳酸鉀部分代替原料中的碳酸鈉,即可製成鉀玻璃.這種玻璃質地較硬,較耐高溫,熱漲冷縮性較小,化學性質較穩定.人們在化學實驗室中使用的燒杯、燒瓶、試管、滴定管等,多以鉀玻璃製造.若用含鉛化合物代替玻璃中的鈉,可製成鉛玻璃.鉛玻璃密度高、折射率大,且可阻擋有害放射線,所以適合做光學玻璃及防輻射玻璃屏等.此外,若向玻璃中加少量著色劑,還可製成色彩各異的彩色玻璃.如:加氧化銅或氧化鉻可以製成綠色玻璃;加氧化鈷可以製成藍色玻璃;加氧化鋅或氟化鈣可以製成乳白色玻璃;加含鈾化合物可以製成黃綠色螢光玻璃;加膠態硒可以製成紅玉色玻璃;加膠態金可以製成紅、紅紫或藍色玻璃等.
隨著科學的發展,各種有特異功能的玻璃也相繼問世.如幾厘米厚的隔熱玻璃的隔熱效果相當於40多厘米厚的磚牆;防彈玻璃不怕震盪,能防槍彈;防火玻璃可以阻燃;變色玻璃可隨光線強弱調節顏色;生物玻璃可以代替骨骼移植到人體內;一根頭發絲細的光纖玻璃可以同時傳遞上萬路電源.這些新型玻璃在人們的生產生活中起著越來越重要的作用.