《玻璃材料与温度》PPT课件.ppt

玻璃材料与温度玻璃的种类n吹制玻璃与窑制玻璃的差别很大，最重要的因素与原材料有关。吹制工作者在玻璃半熔化液体状态的时候开始工作，而窑制工作者接触的玻璃首先是以固态的面貌出现，随后在窑炉中加热。n固态形式的玻璃多种多样，固态状态原材料的选择对最终作品的表面和结构有很大影响，固态玻璃的选择、混合和烧制是最为重要的，这些因素对于最终作品的特性和品质起着决定性的作用。n最常用的固态玻璃可以分为片状、粒状、碎屑状、块状、棒状和管状，每类的大小尺寸各不相同。平板玻璃n压花玻璃n彩色建筑玻璃n古平板玻璃n厚平板玻璃n大理石花纹串珠玻璃19世纪晚期的平板玻璃生产机器用于软化、熔合的乳白色玻璃片，边缘带有波纹的特征。表面有图案的波纹玻璃片细节棒状玻璃n具有各种类型和颜色，直径在5-15mm之间。n可以通过灯工技术为窑制技术提供曲线、光滑细线、螺旋形或者组合式的原材料。n材料可以捆扎、切割或研磨成组件，在铸造时形成多种颜色和图案，棒状原料可以切割成小块、挤压成粉状、粒状。锭状和块状玻璃n通常将热熔液体玻璃铸造在预制的金属模具中手工操作加工成规定的形状。n这种玻璃原料有多种用途：粉碎成细小颗粒，再次加热，再次成形，多作为铸造时的原料。n具有平整、火抛光的光滑表面的特点，因此再次熔化时能制作出明亮、清澈的作品。颗粒状玻璃n我们把2mm以下直至粉末状的所有类型都称作颗粒状玻璃。n颗粒状玻璃大多都是由大块玻璃粉碎而来。由两种方法可以制得：粉碎和淬火。n颗粒状玻璃大小不一、颜色多样，同时各种颜色的兼容性得以保障，所以该材料特别适用于窑制玻璃技术。玻璃球玻璃的物理化学特性n1各向同性 玻璃的原子排列无规则，但很均匀，决定了它的物理和化学性质在任何方向下都是相同的。n2无固定熔点 玻璃由固体转变为液体是在一定的固定温度区域进行，无某一个固定的熔点。玻璃的熔融是一个过程，特吸收热量的特点使得它是在温度不断升高的过程中逐渐改变其黏性，像糖饴一样逐渐流动，不会沸腾、蒸发或突然流动。n3化学稳定性 玻璃具有耐水性，耐酸性，耐碱性，耐大气腐蚀性。要提高玻璃的化学稳定性有两种表面化学处理方法：n使用酸性的气体或溶液时玻璃表面形成高硅氧膜n在玻璃表面涂上一层对玻璃有良好吸附力，对侵蚀介质有低亲和力的物质。通常是指硅有机化合物、氟化物等。n4亚稳定性 玻璃的亚稳定性是相对于稳定而言的，表现为不太稳定的状态，是由熔融体的冷却得到。玻璃在冷却过程中黏度急剧增大，导致原子来不及排列，不能释放出结晶的潜能，产生亚稳定性。也就是说玻璃在退火过程中如果退火点温度不正确或过程时间过快，会导致玻璃的这种亚稳定性释放，玻璃会有裂痕产生，并且裂痕会随着排列不紧密的原子结构延伸，直至玻璃完全断裂，有时这种现象会发生在玻璃成形后的很长一段时间之后。因此，退火是一个十分重要的过程。n5变化的可逆性 玻璃可以从化学原料到固体，再到液体，再到固体，这个过程中玻璃的密度、折射力、黏度可重复演示。也就是说玻璃原料可重复使用，可进行多次铸造。n6可变性 玻璃在不同的变化状态时，加入其他物质，可改变玻璃的性质。n7机械性 玻璃是一种脆性材料，耐压、硬度高，但抗折强度不高，抗张强度极差。玻璃也有弹性，在常温有负荷时变形，失去负荷很快恢复原状。n8分相性 在高度的显微镜下，玻璃有液相分离状态。玻璃在冷却或加热过程中，既有固体，又有液体，且会分开，中间有明显的线将液体与固体玻璃上下分开。n9化学吸附性 将2毫米厚的玻璃在水中浸泡一夜后，玻璃可以从中间剪开，并且中间会有水出现；如果将玻璃长时间放置于潮湿环境中，玻璃表面会与周围物质发生反应产生发霉现象。这些现象表明，玻璃具有一定的化学吸附性，会受周围物质的影响。玻璃的光学性质：n玻璃是一种高度透明的物质，可以通过调整成分、着色、光照、热处理、光化学反应、以及涂抹等物理和化学的方法使之具有一定的光学常数，光谱特性，吸收或透过紫外线、红外线，辐射，感光，荧光，光变色，光储存等一系列重要的光学性能。n玻璃呈色的原因在于光的吸收和光的散射。当白色光投射到透明物体上，如果全部透过则呈现无色，如果吸收某些波长的光而透过另一部分波长的光则呈现于透过部分相应的光。利用玻璃的这一特点，可以通过化学元素为玻璃着色。玻璃的温度曲线n玻璃的原子和分子的排列决定了玻璃的结构，它不属于我们通常用来描述物体结构的固态、液态、气态中的任何一种，而是有着一种特殊的描述GLASSY，玻璃态，因而玻璃受温度的影响很大。n玻璃艺术品的创作大都是在高温下完成的，玻璃不是可以瞬间崩溃的物质，所以玻璃的变化离不开温度的变化，温度的掌握是玻璃艺术创作中十分重要的一环，也是最神奇最富魅力的因素，温度升高一度或降低一度呈现出的可能完全是两种完全截然不同的结果。100-400n玻璃随着温度的不断升高，内部分子结构开始逐渐发生变化，表面趋于光泽，但外观变化不大。400-500n玻璃表层产生光泽效果，如同上釉，也叫火抛光。外形变化不大，但如果玻璃较高，底面较小，由于重力影响可能会有变形。金属复合物如金箔等，将在此温度范围内与玻璃表面粘合。500-600n玻璃的弯曲变形阶段，玻璃开始逐渐弯曲，并按重力方向下跌，直到碰到模具。此温度范围适合吊烧，但升温不易过快，会导致玻璃断裂。另外，窑炉内温度达到600以上即可打开炉门进行观察，但应避免冷风直吹窑内。同时开炉观察可避免窑内氧气不足而引起的析晶现象。600-700n玻璃继续延伸和改变形状，部分像发粘的液体。实验证明，体积大的玻璃比体积小的玻璃在此温度范围内更快熔化变形。700-800n单片玻璃将熔化为液体，不同色彩的玻璃将充分溶合，小的碎片将溶合成一件。由于物理力作用，所有表面效果消失，形成团块状。此温度范围可以对玻璃原料进行融合和软化。800-900n玻璃变为液态，并继续延伸，迟缓流动，如果将一个盛满玻璃的器皿放置在玻璃上方，将熔化成液体流入模具，完成铸造。900n此温度时玻璃全力快速流动，此时玻璃变成水的状态。975n窑烧玻璃的绝对上限，此时模具极易坍塌，会导致液态的玻璃流出，将无法完成铸造。仅仅用于模具耐高温能力强且模具结构复杂的情况。1000n此温度时玻璃易与耐火模具粘合，多用于一些吹制技术，一般窑烧不需要达到此温度就可完成。n总之，温度是玻璃创作过程中至关重要的部分，根据玻璃在各温度阶段中的不同表现可以得到，玻璃，准确的说是现有条件下所使用的水晶玻璃含铅量达到26%以上，从400开始出现变化，发生明显运动变化的温度范围在700-900之间，通常要达到玻璃的流动要达到850以上，900 -1000 在铸造过程中要谨慎使用，容易造成模具坍塌，1000 以上铸造不需要这么高的温度，一般用于吹制工艺。n然而，仅仅只有温度是无法完成创作所需的效果的，还需要相应温度下的技术支持，一件好的玻璃作品往往要经过几个不同温度阶段的多次铸造才能完成。同学们在了解并牢记玻璃的温度特点的同时，还需要与铸造技术相结合进行创作，要仔细对玻璃作品进行观察总结，熟悉玻璃体积、形状、位置等因素对最终铸造效果的影响，才能创作出理想的作品。作品欣赏