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玻璃怎么形成 玻璃如何形成?

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玻璃如何形成?

由于二氧化硅无法结晶就能形成玻璃,你可能因此觉得玻璃做起来很容易,但其实不然。在沙漠里点一堆火,要是风势够大,可能会有沙子 熔化,成为半透明的黏稠液体。这液体冷却后确实会硬化成为玻璃,但几乎都会含有大量未熔化的沙粒,外观有如棕色的鳞片,而且很快就会瓦解, 再次变为沙粒。这种做法有两个问题。首先是大多数沙子里的矿物组成都不对,无法做出好的玻璃。棕色在化学上是不好的预兆,表示含有杂质。颜料 也一样,随意混色不会得到纯色,只会产生棕灰的色调。有些添加物(如碳酸钠,也就是所谓的助熔剂)能促进玻璃生成,但大多数添加物 都没有这个能力。沙子虽然富含石英,却也含有风吹雨打带来的各种物质,实在可惜。不过,就算沙子的矿物成分和比例正确,也会遇到第二个问题,就是熔点需要高达 1 200°C左右,比一般火焰的 700~800°C 还高。真正让玻璃 走入日常生活的还是古罗马人,是他们发现了“助熔剂”的妙用。他们使用的助熔剂是泡碱,一种天然生成的碳酸钠。泡碱让古罗马人制作透明玻璃 的温度低了许多,不再需要加热到足以 熔化纯石英的温度。他们选择的制造地 点有成分正确的原料以及温度够高的窑 炉,在那里大量制造玻璃,再用四通八 达的贸易网络把产品运往古罗马帝国各 地,供工匠制作成各种用品。

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玻璃是怎么形成的?

它是由砂子、碳酸钠和碳酸钙共熔而制得;也可用硫酸钠和碳的混合物代替碳酸钠来熔制。  其他一些玻璃如钾玻璃,是一种较耐高温、较硬和较耐化学作用的玻璃,可在熔制玻璃时用碳酸钾或硫酸钾部分地代替钠盐而制得,主要用于制造实验室常用的化学容器。燧石玻璃是一种高密度和高折射率玻璃,可在熔制玻璃时用铅代替钠玻璃中的钙而制得,适于制造光学玻璃和雕刻玻璃制品。特硬玻璃热膨胀系数小,耐骤冷骤热,耐高温和抗化学腐蚀,可在熔制玻璃时,减少钠的含量,保持二氧化硅的高含量,并加入12%~15%的三氧化二硼而制得,主要用于制造较高级的化学反应容器。  熔制玻璃时加入少量玻璃着色剂,可制得各种有色玻璃。氧化铜(Ⅱ)或氧化铬(Ⅲ)产生绿色;

如何制造玻璃

制作玻璃的方法如下:

使用火炉或窑

一.准备硅砂

硅砂也被称为石英砂,是制作玻璃的主要材料。想要制作透明玻璃片需要没有铁杂质的玻璃,因为铁质的存在会造成玻璃呈绿色。

1.如果你处理超细颗粒的硅砂,请带上面罩,否则不小心将其吸入身体,可引起喉咙和肺部不适。

2.你可在网上购买到硅砂,通常价格不会太贵。如果你想要以工业规模运作,专门的零售商可为大批订单提供极为优惠的价格。

3.如果你无法找到不含铁杂质的硅砂,可添加少许二氧化锰抵消铁质造成的着色效果。或者如果你想要制作呈绿色的玻璃,那就让铁质留在里面吧。

二.将碳酸钠和氧化钙添加到硅砂里

碳酸钠(俗称洗涤碱)降低商业上制作玻璃所需温度。然而,碳酸钠会使水流过玻璃,所以必须添加氧化钙或石灰来使玻璃不溶于水中。此外,你也可加入氧化镁和(或)氧化铝,使制作出来的玻璃更耐用。一般上,这些添加剂在玻璃混合物中占不超过26到30%。

三.根据玻璃预计的用途添加其它化学品

装饰性玻璃最常见的添加物是氧化铅,能让水晶玻璃器皿闪闪发亮,并能增加柔软度,使玻璃更容易切割,而且还能降低熔点。眼镜镜片可能含有氧化镧,因为它拥有折射属性,而铁质则可帮助玻璃吸热。

铅晶质玻璃(人造水晶)含有高达33%的氧化铅,然而使用越多氧化铅,就需要越好的技术将玻璃熔液塑造成型,因此许多人造水晶制造商选择采用较低的铅含量。

四.添加化学品使玻璃达到想要的颜色

石英砂粒的铁杂质是制造出来的玻璃呈绿色,所以你可添加氧化铁增加绿色色调,氧化铜也能起同样作用。硫化物可产生淡黄色、琥珀色、褐色甚至是黑色色调,一切取决于有多少碳或铁也被添加到玻璃混合物里。

五.把玻璃混合物放入耐热坩埚或支架里

容器应能承受窑炉里极其高的温度。取决于你所使用的添加物,玻璃混合物的熔点处于0至摄氏度的范围内你所使用的容器也应能轻易被金属钩及杆控制。

六.将混合物熔成液态

商用硅玻璃可放入煤气火炉完成,而特殊玻璃则需要使用电熔器、坩埚炉或窑制造。不含添加物的石英砂在摄氏度(华氏度)会变成玻璃。添加碳酸钠(苏打,洗涤碱)则可降低制造玻璃所需温度至摄氏度( 华氏度)。

七.使玻璃熔液均匀并去除气泡

这表示你需要搅拌混合液到固定的稠度,并添加硝酸钠、氯化钠或氧化锑等化学品。

八.将玻璃熔液塑造成型

你可通过下列七种一种方法使玻璃成型:

1.将玻璃熔液倒入模具,待其冷却。此方法由古埃及人所用,这也是如今许多镜片的塑造方法。

2.你可把大量玻璃熔液集中在一个空心管的末端,一边旋转,一边从管的另一端向其吹气。玻璃依靠进入空心管的空气、地心引力的作用以及玻璃吹制工使用的工具成型。

3.将玻璃熔液倒入一缸锡槽内,漂浮在相对密度大的锡液表面上,在加压氮气的作用下慢慢成型。此方法制造出的玻璃被称为浮法玻璃,自20世纪50年代起用来制造平面玻璃。

九.待玻璃冷却

切勿把玻璃放在会受干扰或有灰尘、叶子、水滴落的地方。让凉爽物质接触到热玻璃可导致玻璃爆裂。

十.通过热处理增强玻璃

此过程被称为退火,去除在冷却过程中在玻璃上形成的任何应力点。没有经过退火的玻璃明显较为脆弱。一旦完成此过程,玻璃随后可镀膜、夹层或其它改善强度和耐久性的处理。

1.退火的精确温度不一,取决于玻璃的准确成分,低可到399摄氏度(750华氏度),高可达538摄氏度(华氏度)。

玻璃冷却的速度也不同,通常较大片玻璃的冷却速度必须比较小的玻璃慢一些。在开始退火前先调查好正确的退火方法。

2.另一个相关的过程就是回火,经过磨光的成型玻璃被放入烤炉加热到至少600摄氏度(华氏度),然后在高压下用空气让其急速冷却(淬火)。

退火玻璃在 psi(421.94 kg/cm2)的压力下会变成碎片,而回火玻璃则在不少过0 psi(703.23 kg/cm2)的压力下才会变成碎片,通常为大约0 psi (.76 kg/cm2)。

扩展资料

玻璃搬运注意事项:

1.在运输过程中为了避免不必要的损失,一定要注意固定和加软护垫。一般建议采用竖立的方法运输。车辆也应该注意保持稳定、慢速。

2.玻璃安装的另一面是封闭的话,要注意在安装前清洁好表面。建议使用专用的玻璃清洁剂,并且要待其干透后证实没有污痕后方可安装,安装时建议使用干净的建筑手套。

3.玻璃的安装,要使用硅酮密封胶进行固定,在窗户等安装中,还需要与橡胶密封条等配合使用。

4.在施工完毕后,要注意加贴防撞警告标志,一般可以用不干贴、彩色电工胶布等予以提示。

5.请勿用尖锐物品碰撞。

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