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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。