之前写过 手工制作炸药—《猪油制作硝酸甘油—火药历史—勿模仿》,我来为大家科普一下关于玻璃是如何制造的?下面希望有你要的答案,我们一起来看看吧!
玻璃是如何制造的
之前写过 手工制作炸药—《猪油制作硝酸甘油—火药历史—勿模仿》
普通玻璃主要成分是硅酸盐复盐,化学式为Na2O·CaO·6SiO2。
普通玻璃的成分中,60%~70%是硅,15%~25%是氧化钠,5%~10%,0%~3%为氧化镁是生石灰,其中的硅就是沙子的成分。沙子只用于普通玻璃,也就是说沙子是普通玻璃的主要成分。
沙子中还含有一些杂质,其中主要是铁,因此玻璃会带有青绿色.如要消除这种颜色,可以在烧制时往玻璃里掺一些二氧化锰。
一般纯净硅沙可以熔化制成玻璃,但是这需要1500~2000摄氏度的高温。
如果在沙子里加入洗衣用的苏打、石灰或硼砂后,硅的石英晶体结构就能被破坏,熔化所需的温度也可以降到了1100摄氏度左右.
如果在沙子里加入
硅和氧之间的共价键相当强,我们必须加入各种强碱性的金属氧化物,以局部的离子键削弱这些联系,才能使玻璃更易熔化——所以从埃及人开始,玻璃的配方中就包括了钠、钾或钙,1000℃即可软化。而英国人引入的二价铅离子半径更大,削弱的效果当然也就更强,铅玻璃600℃就变软了。
如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的着色剂,就能使玻璃带上了颜色.着色剂大多是金属的氧化物.我们前面已经知道了每种金属元素都有它独特的“光谱特征”,所以不同的金属氧化物都能呈现出不同的颜色.如果在玻璃配料中加入这些氧化物就给玻璃着上了色.例如加入氧化铬(Cr2O3),玻璃现绿色;加入二氧化锰(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化钴(Co2O3),玻璃呈蓝色,炼钢工人和电焊工人用的保护目镜就是用这种玻璃制成的.
氧化铜:钠石灰玻璃成蓝绿色铅玻璃中呈蓝绿色;氧化亚铜:呈宝石红;硒:钾-石灰玻璃中呈鲜粉红色;钠-石灰玻璃中呈带有综色之粉红;铅玻璃中呈带金之琥珀色。
普通玻璃的生产工艺1、原料破碎:将上述原料破碎成粉;
2、称量:按计划配料单称取一定量的各种粉料;
3、混合:将称好的粉料混合、搅拌成配合料(有色玻璃同时加入着色剂);
4、熔化:将配合料送入玻璃熔窑,在1700度下熔化成玻璃液;
5、成型:将玻璃液送入锡槽(浮法)、平拉机(格法)、压延机(压延法,加进金属丝即为夹丝玻璃),成型为平板玻璃;
6、退火:将成型的玻璃制品送入退火窑进行退火,平衡应力,防止自破自裂.
平板玻璃的主要原料有:硅砂(砂岩)、纯碱、长石、白云石、石灰石、芒硝.
透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃
玻璃发展与历史公元前30世纪左右,新月沃地的先民就在烧制陶器时意外制造了少量的玻璃,这种熠熠生辉的新材料很快成为贵重的装饰材料,用在最高规格的宗教仪式上。流传的玻璃制造传说
3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了,于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”
船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的物质,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。
公元前16世纪,埃及人的玻璃工艺已经达到很高的成就。主要原料就是遍地的沙子,适当加入盐碱湖中的碳酸钠,以及石灰岩煅烧出的氧化钙。
公元后,罗马人才开始用更加精纯的石英砂制造透明的玻璃,吹出大型的玻璃容器——现存壁画中仍可见罗马妇女用圆形的镜子梳妆,那镜子能透过身体的轮廓,显然是玻璃做的
大约在4世纪,古罗马人开始把玻璃应用在门窗上
1291年,意大利的玻璃制造技术已经非常发达。就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一生当中不准离开这座孤岛。
1674年,英国玻璃大亨乔治·鸦田(George Ravenscroft, 1632–1683)在玻璃加入了24%的氧化铅,让玻璃更加容易熔化()。这一方面使普通工业煤炭就足以加热玻璃熔炉,另一方面也使玻璃的半熔融的状态持续更长时间,更容易工业化
1688年,一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺,从此,玻璃成了普通的物品。
1874年,比利时首先制出平板玻璃。
1906年,美国制出平板玻璃引上机,此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。
参考资料:
玻璃如何制作出来_玻璃发展与历史 https://www.glass.cn/glassnews/newsinfo_1165509113.html
玻璃是如何炼成的 | 混乱博物馆 https://zhuanlan.zhihu.com/p/37060598
为什么玻璃是绿色的 厚的玻璃为什么会是绿色的 https://www.glass.com.cn/glassnews/newsinfo_215185.html
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