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玻璃的價值
組員:
4A240055 黃振庭
4A24006 張詠承
4A240091 張祐誠
摘要與大綱
• 摘要:如今社會,玻璃與日常生活的關係相當密
切,有關的產業或是產品更是不勝枚舉,
各類特色玻璃可以應用在不同的環境上。
• 大綱:一. 玻璃的演化發展與介紹。
二. 玻璃的製造過程。
三. 心得。
玻璃的演化發展與介紹
• 最早在人們在石器時代發現矽砂與蘇打塊、木灰經由熱熔
融過後會變成流體液體,冷卻後形成天然的火山玻璃,澎
湖的玄武岩也是其中之一。
• 在西洋方面,古埃及和美索不達亞平原=>巴比倫=>回教=>
德國=>義大利=>歐洲=>1920年。
• 在中國方面,西周=>南北朝及隨朝=>唐朝=>宋朝=>清朝=>
現在。
• 玻璃是一種人工的素材,玻璃的主要成分是矽砂,化學名為二
氧化矽,如果加入不同成分會產生不同的特性。
• 一. 純玻璃:即最純的玻璃,是熔融不加入任何其他物質的純矽
砂所得的石英玻璃,為膨脹係數最小的物質,莫氏硬度為7,軟
化點為1120℃,最適合加工溫度為1700~1800℃,必須使用氫
氧焰才能加工。
• 二. 硬玻璃:為優良的理化學用玻璃,派勒克斯玻璃為其代表。
又如在純玻璃中若加入金屬氧化物氧化鉀成為鉀玻璃,可降低
軟化點至600℃。
• 三. 軟玻璃:軟玻璃是在純玻璃中加入金屬氧化物後,形成矽酸
鹽,軟化點下降程度最大者,可降至450℃,為窗玻璃以及玻璃
瓶。
玻璃的製造過程
原料→熔融→成形→徐冷→加工→產品
原料
• 原料可分為兩種,一種為正原料一種為副原料。
• 正原料:構成玻璃之主要原料有酸性成分之矽砂、硼砂,鹼性成分之
純鹼、碳酸鉀等。
• 副原料:副原料又稱輔助原料,輔助原料有助溶劑、澄清劑、脫色劑、
著色劑。
• 助熔劑:矽砂之熔點為1710℃,除了加氧化物降低熔點之外,而加入
的助熔劑有硝酸鈉、硝酸鉀等。
• 澄清劑:使熔融中的氣泡釋出以促進澄清,玻璃澄清原料有硫酸鈉、
碳、硝酸鉀等。
• 脫色劑:天然熔融而成的玻璃,大致上會帶色彩,消除關鍵為互補色
關係,因此玻璃的脫色劑亦稱為消色劑,其原料有二氧化錳、氧化鈷、
硒等。
• 著色劑:在調配原料的時候,加入可以產生顏色的金屬氧化物等化學
物質後,溶解於玻璃中之金屬氧化物,例如:氧化鐵、氧化錳、氧化
鈷、氧化鎳、氧化銅、氧化鉻…等等。
熔融
• 熔融是指透過窯爐或噴火器,將一次如玻璃原料或碎片,
使之熔解成具流動性的玻璃膏的作業。原料之熔融溫度大
約在1400~1500℃之間,而燒成(熔融備用)時間大約需
要十二至十四小時。
• 窯爐:可分為兩種,一種為坩堝窯爐一種為電窯。
• 坩堝窯爐:又稱為玻璃熔解爐,是由耐火泥、耐火磚等耐
火材料所構築的耐高溫爐。
• 電窯:基本上窯門有前開式、上開式,以及升降式三種。
成形
• 成形:可分為三種,一種為吹製法,另一種為壓模法,
最後一種為翻砂法。
• 吹製法:是以鐵製空心吹管捲取熔融於1450℃的坩堝
中,呈麥芽糖狀的玻璃膏,並從另一端進行吹氣撐大
玻璃體。
• 壓模法:透過金屬模具壓製的加工作業稱之為「壓
模」,成形後因有比較清楚的分模線,必須立即以瓦
斯噴火器燒鈍。
• 瓦斯噴火器:能源為瓦斯與氧氣,噴火器之火嘴
具有各種規格,皆有調整火力大小的功能。
• 翻砂法:又稱為「砂模鑄造」,是將玻璃膏注入
預先經過不具倒鉤(若形體有反鉤則無法脫膜)
的實體原模壓型過的濕潤砂模中。
徐冷和加工
• 徐冷:製作完成的玻璃製品,必須在玻璃的徐冷溫度,使之徐
徐冷卻,以釋放應力,否則會因冷卻太快而破裂(一般小玻璃
杯等亦需保溫二小時以上)。
• 徐冷爐:又稱「烘爐」,一般為瓦斯徐冷爐或電氣徐冷爐,也
是由耐火材料所製作的爐具。
• 加工:一般加工包括清潔、切削、研磨、拋光、噴砂、彩繪、
膠合、強化等,像製品上有不完美之處須經過加工才能算完成
品。
黃振庭心得
• 玻璃在現代的社會中是不可或缺的,它也
與我們的生活息息相關,幾乎放眼望去,
玻璃製品比比皆是,它為人類帶來文明,
也帶來方便。妥善的運用它,是我們應該
注意的。
張祐誠心得
• 其實我一直對玻璃有種莫名的恐懼,總覺
得他是一種很危險的東西,隨時都會被刺
傷,長大後了解玻璃其實並非我想的這麼
簡單,玻璃製品比比皆是,它為人類帶來
文明,也帶來方便。
葉俊賦心得
• 玻璃從古代一直到現代還在持續變化,但
表玻璃跟我們的生活一直息息相關,玻璃
的製成千變萬化,我們要更有效率的應用
他,是我們以後的重要課題。