在電離輻射為人類造福的同時,也會造成生物危害;人類近百年來采用含鉛玻璃屏蔽輻射,同時也可直視被照射物。這兩種功能結合極大改善了人類生活的方方面面,為我們創(chuàng)造了無法估量的財富。隨著科技的發(fā)展,根據應用場所的輻照強度,人類制造了若干種摻入一定劑量氧化鉛的玻璃;簡化敘述為:低鉛玻璃(ZF2)、中鉛玻璃(ZF4)和高鉛玻璃(ZF7)。這些產品也按其防護當量不同而用在不同的部件上。
由于含鉛玻璃具有與普通石英玻璃不同的物理化學特性,人類目前使用的全部為平板狀鉛玻璃,這就產生了應用上的局限性,迫切需要得到改善和創(chuàng)新,以適應人類進步和提升產業(yè)鏈的發(fā)展。玻璃在一定溫度環(huán)境中會軟化變形,在一定溫度下均勻劇烈降溫還可以制作鋼化玻璃,這個變形的過程會發(fā)生許多造成產品缺陷和損壞的現象,主要是熔化和軟化的掌控不同結果。比如說:升溫過快,溫度過高可將玻璃內部結構扭曲,直接導致透視物體變形;并在產品表面產生氣泡或霧狀物,致使產品報廢。本發(fā)明就公布了一種鉛玻璃的熱變形方法,從而將鉛玻璃制作成任意形狀的凹凸面和造型,以適應輻射防護新產品的需要,擴大應用范圍,造福后代人類。
鉛玻璃的熱變形方法,具體步驟如下:
步驟一,將模具放入加熱爐中并且使得模具與加熱爐爐壁的間距為250-350mm;
步驟二,將鉛玻璃放入爐內,將待制品按照科學合理的定位位置放置在模具上,鉛玻璃加深的部位采用配重砂和防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉,鉛玻璃的單邊設置有預留量;
步驟三,對加熱爐進行升溫,玻璃在550攝氏度開始軟化,將加熱爐升溫至620攝氏度時關閉加熱裝置,加熱爐內的溫度會繼續(xù)緩慢上升直至達到640攝氏度,此時對加熱爐進行保溫處理,關閉加溫裝置以便使得加熱爐的溫度在12小時以上的時間內降至室溫,即可得到成品。
作為本發(fā)明進一步的方案:模具采用304或316不銹鋼材料制作。
作為本發(fā)明進一步的方案:鉛玻璃的單邊預留量為鉛玻璃深度的二分之一。
與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的制作工藝簡單,生產成本低,成品率高,產品外形美觀,尺寸精準度高,本發(fā)明可以將鉛玻璃制作成任意形狀的凹凸面和造型,從而適應輻射防護新產品的需要,擴大應用范圍,使用效果好。
實施例1
鉛玻璃的熱變形方法,具體步驟如下:
步驟一,將模具放入加熱爐中并且使得模具與加熱爐爐壁的間距為260mm;
步驟二,將鉛玻璃放入爐內,將待制品按照科學合理的定位位置放置在模具上,鉛玻璃加深的部位采用配重砂和防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉,鉛玻璃的單邊設置有預留量,以防產品減;
步驟三,對加熱爐進行升溫,玻璃在550攝氏度開始軟化,將加熱爐升溫至620攝氏度時關閉加熱裝置,加熱爐內的溫度會繼續(xù)緩慢上升直至達到640攝氏度,此時對加熱爐進行保溫處理,關閉加溫裝置以便使得加熱爐的溫度在14小時的時間內降至室溫,即可得到成品。
實施例2
鉛玻璃的熱變形方法,具體步驟如下:
步驟一,將模具放入加熱爐中并且使得模具與加熱爐爐壁的間距為280mm,模具采用304或316不銹鋼材料制作;
步驟二,將鉛玻璃放入爐內,將模具按照科學合理的位置放置在模具上,鉛玻璃加深的部位采用配重砂和防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉,鉛玻璃的單邊設置有預留量,以防產品減;
步驟三,對加熱爐進行升溫,玻璃在550攝氏度開始軟化,將加熱爐升溫至620攝氏度時關閉加熱裝置,加熱爐內的溫度會繼續(xù)緩慢上升直至達到640攝氏度,此時對加熱爐進行保溫處理,關閉加溫裝置以便使得加熱爐的溫度在15小時的時間內降至室溫,即可得到成品。
實施例3
鉛玻璃的熱變形方法,具體步驟如下:
步驟一,將模具放入加熱爐中并且使得模具與加熱爐爐壁的間距為320mm,模具采用304或316不銹鋼材料制作;
步驟二,將鉛玻璃放入爐內,將模具按照科學合理的位置放置在模具上,鉛玻璃加深的部位采用配重砂和防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉,鉛玻璃的單邊設置有預留量,鉛玻璃的單邊預留量為鉛玻璃深度的二分之一,以防產品減;
步驟三,對加熱爐進行升溫,玻璃在550攝氏度開始軟化,將加熱爐升溫至620攝氏度時關閉加熱裝置,加熱爐內的溫度會繼續(xù)緩慢上升直至達到640攝氏度,此時對加熱爐進行保溫處理,關閉加溫裝置以便使得加熱爐的溫度在17小時的時間內降至室溫,即可得到成品。
由于鉛玻璃對表面受熱均勻度十分敏感,本發(fā)明試制時將爐體幾何尺寸的設計加大,根據產品形狀和大小通過熱氣流循環(huán)原理的考量,決定爐壁與產品之間保證有250-350mm的間距,這樣可以保證被加熱的氣流通暢流動,讓熱能量均勻的彌漫在爐內空間的任意角落,從而使產品表面受熱十分均勻,保證了產品的合格率100%;鉛玻璃在加熱變形狀態(tài)下都有拉伸或冷縮現象,必須預留好模具和產品的收縮量;本產品應用環(huán)境要求苛刻,必須考慮裝配的精度和嚴密性,因此必須把產品制作過程中對模具反復氧化,熱腐蝕和變形造成的損傷計算其中,模具采用316L不銹鋼,即超低碳耐腐蝕00Cr17Ni14Mo2Ti可以滿足這種需求。將適量的配重砂用防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉等放在產品加深的部位,燒制時可以加快這部位的下降速度,以利產品深淺兩邊同時成形,又能保證產品有很靚麗的表面質量。在620︒C時停止升溫,關掉加熱裝置,此時的溫度顯示并沒有立刻停止,而是減緩了升溫速度而慢慢停在640︒C的位置,在觀察口上我們也看到產品減慢了變形的速度,緩緩的停在了模具的下底部。此時產品表面晶瑩通透,沒有一絲瑕疵,達到****溫控狀態(tài)。如果在640︒C時再關加熱裝置,輕則過燒表面起霧,嚴重的要起泡和產生趨紋。
技術特征:
1.一種鉛玻璃的熱變形方法,其特征在于,具體步驟如下:
步驟一,將模具放入加熱爐中并且使得模具與加熱爐爐壁的間距為250-350mm;
步驟二,將鉛玻璃放入爐內,將待制品按照科學合理的定位位置放置在模具上,鉛玻璃加深的部位采用配重砂和防火布包裹成產品形狀并且墊上優(yōu)質細絲耐火棉,鉛玻璃的單邊設置有預留量;
步驟三,對加熱爐進行升溫,玻璃在550攝氏度開始軟化,將加熱爐升溫至620攝氏度時關閉加熱裝置,加熱爐內的溫度會繼續(xù)緩慢上升直至達到640攝氏度,此時對加熱爐進行保溫處理,關閉加溫裝置以便使得加熱爐的溫度在12小時以上的時間內降至室溫,即可得到成品;
步驟四,鉛玻璃厚度和燒制的溫度關系:當產品厚度為10mm時,燒制溫度是610攝氏度;當產品厚度為20mm時,燒制溫度是640攝氏度;當產品厚度為30mm時,燒制溫度是670攝氏度。
2.根據權利要求1所述的鉛玻璃的熱變形方法,其特征在于,所述模具采用304或316不銹鋼材料制作。
3.根據權利要求1或2所述的鉛玻璃的熱變形方法,其特征在于,所述鉛玻璃的單邊預留量為鉛玻璃深度的二分之一。
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