玻璃的制作方法(附图)

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玻璃的制作方法(附图)
玻璃的制作方法(附图)
Anonim

玻璃制造是一个非常古老的过程,考古证据让我们可以追溯到公元前 2500 年。广告。过去,玻璃制造是一种稀有且昂贵的技能,现在已成为一个与其他任何行业一样的行业。玻璃制品是家庭中用作容器、绝缘材料、增强纤维的商业产品,也可用于光学镜片和装饰艺术。虽然使用的原材料可能会有所不同,但一般的玻璃制造过程保持不变。

脚步

方法 1 of 2:使用烤箱

制作玻璃步骤 1

步骤 1. 取一些硅质沙子。

石英砂也称为石英砂,是玻璃制造的基本成分。不含铁杂质的玻璃用于制造透明玻璃物体。这是因为铁颗粒使玻璃呈绿色。

  • 如果您要处理极细的硅砂,请戴上面罩。如果吸入,它会刺激喉咙和肺部。
  • 硅砂可以从在线商家处找到。它不是很贵,小批量的价格不应超过 20 欧元。如果您想以工业规模生产玻璃,专业分销商可以为您提供大订单的有竞争力的价格,有时每吨不到 100 美元。
  • 如果找不到含有足够铁颗粒的沙子,可以通过添加少量二氧化锰来避免它们对玻璃颜色的影响。如果您想要带有绿色调的玻璃,请将铁颗粒留在那里!
制作玻璃步骤 2

步骤 2. 在沙子中加入碳酸钠和氧化钙。

碳酸钠,也对应于“苏打晶体”,可以降低以工业方式制造玻璃所需的温度水平。尽管如此,它允许水通过玻璃,然后需要添加氧化钙或石灰来平衡这种特性。还可以添加镁和/或铝的氧化物,使玻璃更耐腐蚀。一般而言,这些添加剂占玻璃成分的比例不超过 26% 至 30%。

制作玻璃步骤 3

步骤 3. 根据所需结果添加其他化学品。

对于装饰玻璃,最常见的添加剂是氧化铅,它提供水晶玻璃的光泽,以及能够切割玻璃或降低其熔化温度所需的柔软度。光学玻璃可以含有具有折射特性的氧化镧,而铁会吸收热量。

铅晶体可含有高达 33% 的氧化铅。然而,氧化铅越多,成型熔融玻璃所需的技能就越多。因此,大多数铅晶体制造商选择较低份额的氧化铅。

制作玻璃步骤 4

步骤 4. 添加化学品以获得特定颜色。

如上所述,石英砂中的铁颗粒使玻璃具有绿色外观,因此要具有真正的绿色色调,请添加氧化铁甚至氧化铜。硫化合物可以根据添加到混合物中的碳或铁的量获得黄色、琥珀色、棕色甚至黑色。

制作玻璃步骤 5

步骤 5. 将混合物放入坩埚中。

你也可以带一个耐热容器。这必须能够承受烤箱内的极高温度。根据混合物中存在的添加剂,它可能会在 1500 至 2500 °C 的温度下熔化。容器还应该能够用钩子和金属杆抓住。

制作玻璃步骤 6

步骤 6. 将混合物熔化直至变成液体。

对于商用石英玻璃,这是在煤气炉中完成的。但是特定的玻璃可以使用电熔胶机或烤箱来制作。

不含添加剂的石英砂在2300°C的温度下变成玻璃。碳酸钠(苏打)的加入将加工成玻璃所需的温度降低到1500℃。

制作玻璃步骤 7

步骤 7. 均质化并去除熔融玻璃中的气泡。

为此,您需要搅拌混合物直至达到均匀的稠度,然后加入硫酸钠、氯化钠或氧化锑等化学品。

制作玻璃步骤 8

步骤 8. 使熔融玻璃成形。

这可以通过不同的方式完成。

  • 您可以将熔融玻璃倒入模具中,让它冷却。这种方法被埃及人使用,也是今天制造的光学玻璃的数量。
  • 您可以将大量熔融玻璃放在空心管的末端。然后我们通过转动管子向管子吹气。玻璃是通过进入管子的空气、重力拉动熔融玻璃以及吹玻璃工用来加工熔融玻璃的各种工具来成型的。
  • 我们可以将熔融玻璃倒入盛有它的熔融锡槽中,然后喷洒加压氮气以对其进行成型和抛光。由此获得的玻璃称为浮法玻璃,自 1950 年代以来,它就是用于制造玻璃板的技术。
制作玻璃步骤 9

步骤 9. 对玻璃进行热处理以强化它。

这个过程称为退火,它消除了冷却过程中可能形成的任何应力点。如果玻璃没有经过退火处理,它的抵抗力会明显降低。工艺完成后,可以对玻璃进行涂层、层压甚至再加工,以提高其强度和耐用性。

  • 精确的退火温度可根据玻璃的成分而变化。它的范围可以从 400 到 600°C(750 到 1000 华氏度)。冷却速率也可以变化。通常大块玻璃需要比小块玻璃冷却更长时间。在开始之前寻找正确的退火温度。
  • 玻璃钢化是一个相关的过程,其中预先成型和抛光的玻璃被放置在加热到至少 600°C 的烤箱中,然后用高压空气快速冷却(“钢化”)。退火玻璃在 414 巴的压力下破碎成碎片,而钢化玻璃在 1655 巴的压力下破碎成碎片。

方法 2(共 2 个):使用木炭烧烤

制作玻璃步骤 10

步骤 1. 用木炭烧烤准备一个临时烤箱。

这种方法利用木柴大火产生的热量熔化二氧化硅并将其变成玻璃。使用的材料不是很贵,而且很容易找到。从理论上讲,您需要的一切都可以在 DIY 商店找到,您可以快速开始制作自己的玻璃。使用大型木炭烧烤。带有标准尺寸盖子的圆形烧烤架效果很好。尽可能使用最厚和最强的烧烤。大多数木炭烤架的背面都有一个开口,这个开口必须是敞开的。

  • 尽管使用这种方法达到了非常高的温度,但仍然很难在烧烤架上熔化硅砂。在开始之前,在沙子中加入少量(大约是沙子体积的 1/3 或 1/4)的苏打水、石灰或硼砂。这些添加剂可以降低砂的熔化温度。
  • 如果您打算吹玻璃,请在附近放一根长的空心金属管。如果您打算将其倒入模具中,请准备好您的模具。你必须小心,你的模具不会因熔融玻璃的热量而熔化或燃烧。石墨模具效果很好。
制作玻璃步骤 11

第 2 步。要非常小心。

您应该意识到这种方法的危险性,因为它会使您的家庭烧烤超出其温度限制,以至于烧烤本身可能会融化。这种方法会导致 重伤或死亡 如果你的尝试是鲁莽的。所以要非常小心。如有必要,将沙子或高温灭火器放在附近以灭火。

制作玻璃步骤 12

步骤 3. 采取所有可能的预防措施。

您需要保护自己和附近的东西免受高温影响。在室外、混凝土地板和大空间中使用此方法。不要使用任何不可替代的设备。 远离 当你加热玻璃时,从烧烤开始。您还应该尽可能多地穿防护服,包括:

  • 高防护手套,
  • 焊工面具,
  • 高防护围裙,
  • 耐热衣物。
制作玻璃步骤 13

步骤 4. 用长软管吸尘。

使用胶带或其他方法将软管定向,使其直接吹入烧烤架背面的开口,而不会接触烧烤架的主体。您还可以将软管连接到烧烤腿或轮子之一。使真空吸尘器本身尽可能远离烤架。

  • 确保软管牢固且不会移动。如果在制作玻璃时它开始移动,尤其不要靠近 不是 烤架,因为它会非常热。
  • 打开真空吸尘器以测试其位置。正确定位的软管将直接吹到烧烤开口上。
制作玻璃步骤 14

步骤 5. 在烤架内部铺上木炭。

比烤肉时使用更多的木炭。通过将烤肉几乎填满,已经获得了良好的结果。将装有沙子的铸铁锅或坩埚放在烧烤架的中心,四周放上木炭。

木炭比木炭煤球加热得更多更快。因此,如果可能,最好使用它。

制作玻璃步骤 15

步骤 6. 点燃木炭。

检查木炭包装,看看木炭是否可以直接点燃,或者是否应该使用液体引火物。火焰应该均匀蔓延。

制作玻璃步骤 16

步骤 7. 等到木炭变热。

当木炭变成灰色并发出橙色光芒时,这意味着它已经准备好了。当您靠近烧烤架时,您应该感觉到热量。

制作玻璃步骤 17

步骤 8. 打开真空吸尘器,将空气引入余烬中。

当用空气从下方给煤通风时,它会变得非常热(高达 1,100 °C,或 2,000 华氏度)。小心,可能会出现巨大的上升火焰。

如果您仍然无法达到足够高的温度,请在将空气引入开口时尝试更换盖子。

制作玻璃步骤 18

步骤 9. 知道如何将玻璃从火上移开。

当玻璃熔化时,请小心使用金属器具将其从热源中取出并成形。由于烧烤方法的温度低,熔融玻璃可能比烤箱中的熔融玻璃更硬,更难处理。像往常一样,用管子、模具或其他工具将其成型。

建议

  • 如果您的沙子或​​添加剂是粗粒形式,请用研钵和杵或机械石磨将其磨碎。更细的颗粒熔化得更快。
  • 一些沙滩砂可用作纯硅砂的替代品,但这可能会导致玻璃不透明、变色或质量下降。使用您能找到的最白、最好、最均匀的沙子。
  • 可以在沙子熔化之前将旧碎玻璃碎片添加到沙子中,以便将它们回收成新玻璃。首先需要检查旧玻璃或“碎玻璃”是否含有会削弱新玻璃质量的杂质。看看有没有气泡。

    粉碎玻璃时,请戴上面罩以保护自己免受可能的吸入。

  • 使用非常高的火炬熔化或切割小块或细丝。

警告

  • 总是 小心高热源。切勿在儿童或动物在场的情况下尝试制作玻璃。
  • 试图用水扑灭极热的火会使情况变得更糟。例如,在 2000°C 下燃烧的火足够热,可以将水分子 (H2O) 分离成氢和氧原子,释放出大量的热能。对于非常热的火灾,最好在附近放一大桶沙子。

    D 类灭火器含有氯化钠(食盐),用于扑灭金属火灾。

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