平板玻璃是对于板状有机玻璃废品的统称，当初天下上斲丧平板玻璃较先进、玻璃运用宽泛的锡面行业工艺是浮法工艺。早在1902年，知多资讯Heal[1]等人就曾经提出了使玻璃沉没在熔融金属外表成形的少多想法，但因为当时的对于工艺水平有限而未能实现。随后，玻璃英国的锡面行业皮尔金顿玻璃有限公司从1953年开始钻研，经由7年的知多资讯不懈勤勉，终于推出了浮法工艺这一平板玻璃的少多革命性斲丧工艺[2]。浮法玻璃是对于在以金属锡为浮抛液而且弥漫呵护复原气体的锡槽中成型的，玻璃的玻璃上外表在呵护—复原气体气氛中，下外表与锡液相打仗，锡面行业锡面即斲丧历程中玻璃沾锡的知多资讯一壁。为甚么咱们要破费诸多精力来钻研锡面的少多特色？为甚么在斲丧历程中要精确识别玻璃锡面？置信大师看完本文后会有一个开始的意见。

　　一、浮法玻璃制备工艺的特色

　　与其余工艺比照，浮法可能短缺发挥玻璃外表张力的浸染，斲丧的玻璃品质更好，重大加宽以及斲丧特厚、特薄玻璃，可更好的防御玻璃结晶的弱点，单机产量高，重大完玉成线机械化。

　　尽管，浮法工艺也存在一些特色弱点。浮法玻璃成型时，高温玻璃带沉没在熔融的锡液上，玻璃下外表（锡面）与锡液打仗，金属锡与玻璃不浸润，但在高温下，锡液重大被氧化，与玻璃发生一系列重大的物理化学反映，进入玻璃的锡面，泛起渗锡的征兆。当玻璃下外表的渗锡达到未必量时，就会改动玻璃表层的化学成份及结构，进而改动浮法玻璃的物理化学功能，会影响玻璃的力学强度，泛起钢化虹彩、雾点等征兆。

　　二、渗锡是怎么样回事？

　　因为渗锡征兆的存在，锡面与非锡面的物理化学功能有很大的区别，咱们有须要品评辩说一下渗锡的机理。良多年前就有良多人对于渗锡的机理妨碍了钻研，如今大师宽泛招供的一种事实[3]为：如图1所示，尽管锡槽中弥漫了呵护气体与复原性气体，但还会有微量的氧气从锡槽的闭口及裂缝处进入到锡槽内，在高温情景下，液态锡会被氧化成Sn2+与Sn4+，但因为少许H2的存在，Sn4+又会被复原成Sn2+，以是液态锡中的锡离子主要以Sn2+的方式存在。玻璃表层的碱金属离子（主若是Na+）会与锡液中的Sn2+发生替换，即Sn2+以离子替换的方式进入玻璃表层。玻璃外部有Fe3+等复原性离子，会将进入到玻璃表层的Sn2+氧化为Sn4+，但因为浅表层受锡槽中复原性气体H2的影响，Fe3+会被复原为Fe2+，浅表层中Fe3+的浓度会变小，以是浅表层中存在少许的未被氧化Sn2+。随着Sn2+散漫高层度的削减，Fe3+的浓度逐步回归到个别水平，越来越多的Sn2+被氧化成Sn4+。当散漫到深表层与浅表层的界面（临界面）时，绝大全副的Sn2+被氧化成Sn4+，因为Sn2+在玻璃中呈现为网络调节离子，Sn4+在玻璃中呈现为网络组成离子，Sn2+的散漫速率比Sn4+快，Sn2+仍会以较快的散漫速率源源不断的到达临界面并被氧化为Sn4+，而Sn4+的散漫速率较小，以是较多的Sn4+会在临界面发生“聚积”，这也便是为甚么图1中在临界面出会泛起小峰，深表层的锡因此+4价的Sn4+存在的。

　　良多的试验都证明了这一事实，Williams[4]等人对于玻璃锡面表层的渗锡妨碍的钻研，发现高层度小于3.5μm浅表层内存在60%的Sn2+，少许的Sn4+存在于玻璃深表层中。

图1渗锡机理

　　注：在玻璃的硅—氧四处体网络结构中，硅是+4价，同样是+4价的Sn4+可能替换Si4+并组成网络，以是Sn4+称为网络组成离子。+2价的Sn2+不能组成网络，但能改动网络结构，从而使玻璃性子改动，以是Sn2+称为网络调节离子。

　　三、渗锡对于玻璃锡面功能有甚么影响

　　假如存在严正的渗锡征兆，浮法玻璃在后续的深加工中会泛起种种光学及力学强度的弱点，其中的道理是甚么呢？

　　当初大师比照认可的一种说法是：浮法玻璃在制备历程中，有复原性呵护气体浸染，锡面浅表层中的锡主要以SnO的方式存在，妨碍热加工时，不了复原性气体，加热后的浮法玻璃锡面浅表层中的Sn2+易被空气中的氧气氧化为Sn4+，即表层的SnO氧化组成SnO2[5]。有钻研表明[6]，SnO2份子的单胞体积比SnO大3%左右。锡面的外表体积会缩短，外表重大区域内产生的突起,突起之间的相互挤压使患上玻璃外表的粗拙度加大,在外表组成微气泡、皱褶或者微裂缝等弱点[5]。因为锡面外表体积缩短产生的微气泡，会在玻璃运用的历程中产生雾点；产生的皱褶会对于可见光产生干预浸染，产生钢化虹彩征兆；产生的微裂纹，会影响玻璃的力学强度。

　　尽管也有人觉患上，锡面的这些弱点是因为玻璃深加工时，玻璃外表的SnO氧化组成SnO2后，两者间存在热缩短系数差造成的。对于锡面弱点产生的机理七嘴八舌，事实哪种说法是精确的，还需广漠玻璃使命者不断的探究。

　　玻璃锡面与非锡面的各项性子有很大差距，以是丝网印刷与镀膜应在非锡面妨碍，否则色调会有偏差，热弯钢化时，锡面应在凸面，否则重大泛起虹彩，斲丧热熔玻璃时，假如锡面放反，斲丧出的热熔玻璃透明度差。看到这里，大师应该都意见到，在浮法玻璃斲丧历程与后续的深加工历程中功能高、精确的识别玻璃锡面有很严正的意思。

　　四、怎么样识别玻璃的锡面？

　　咱们可能依据锡面与非锡面差此外光学功能来识别锡面，经由丈量透过锡面的光或者经锡面反射的光来达到精确识别锡面的指标，当初市面上有良多这规范的锡面识别仪，这里向大师介绍两款。

　　（1）北京奥博泰科技有限公司的TS580锡面识别仪。该仪器接管超短寿命光源、锂电池供电，运用呵护老本低。接管专利锡面标识技术，锡面识别直不雅、清晰。它形态小巧，便于照料，宽泛运用于玻璃深加工行业的锡面识别。具备透射锡面识别，边部锡面识别以及反射锡面识别三种方式，易于操作以及审核。

图2 TS580锡面识别仪

　　（2）北京奥博泰科技有限公司TS2600在线被动锡面识别仪。运用于夹层、钢化、镀膜、丝印、彩釉等玻璃深加工斲丧线，可能快捷实用地识别出浮法玻璃的粘锡面位置，提供调唆及启动紧迫信号信号，并具备外部扩充信号接口，可与斲丧线联动，患上到玻璃锡面识别信息。

图3 TS2600在线被动锡面识别仪

　　[1]William E Heal.Manufacture of window and plate glass:US,710357[P].1902-9-30.

　　[2]张勤.浮法玻璃成形中传热与渗锡的数值模拟[D].北京:清华大学,2011。

　　[3]Yasuo Hayashi,Kiyoshi Matsumoto,Masahiro Kudo.The Diffusion Mechanism of Tin into Glass Governed by Redox Reactions during the Float Process[J].Journal of Non-Crystalline Solids,2001,282:188-196.

　　[4]K.F.E.Williams,C.E.Johnson,J.Greengrass,et al.Tin oxidation state,depth profiles of Sn2+and Sn4+and oxygen diffusivity in float glass by Mossbauer spectroscopy[J].Journal of Non-Crystalline Solids,1997,211:164-172.

　　[5]Yasuo Hayashi,Ryoji Akiyama,Masahiro Kudo.Surface characterization of float glass related to changes in the optical properties after reheating[J].Surf.Interface Anal,2001,31:87–92.

　　[6]刘世夷易近,秦国强,许哲峰等.浮法玻璃下外表渗锡的X射线光电子谱[J].硅酸盐学报，2005,33(12):153-1538.