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1.玻璃是如何製成的?

普通玻璃是將矽砂、蘇打及石灰石一起放在高溫爐子裡混合熔化而成的。其實,矽砂本身就可以做成玻璃,但是需要很 高的溫度才能熔化它,加入蘇打則可以使它的熔點降低。矽砂和蘇打打以製成一種能溶於水的玻璃。這種玻璃並不適合做成窗戶,須再加入石灰石使玻璃不易溶解於 水,且強化它的硬度,才能製造出我們一般常用的硬質玻璃。適當地改變製造的原料,可以做出不同用途的玻璃。例如:當我們要用一塊厚重且堅硬的玻璃來製造酒 杯時,只要添加氣化鉛以取代大部分的石灰石,軌可以達到目的了。



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2.強化玻璃:

對 窗、果醬瓶和汽水瓶來說,玻璃的強度確實夠了,但它們仍然很容易被打破。因此,當考慮到安全的重要性時,強化玻璃便應運而生了。多年以來,大部分的汽車都 已換裝強化過的擋風玻璃。製做這種玻璃時,首先須將玻璃切割成適當的大小,然後再經過熱處理來加強其韌度。一旦這種玻璃破了,它只會變成小小的碎粒而不會 留下有失色的碎片。目前的擋風玻璃通常以三夾層玻璃製成,也就是所謂的「玻璃三明治」 兩層玻璃中間夾著一層透明的塑膠。其他種類的強化玻璃還包括了絡網玻璃和特別厚的防彈玻璃。

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3.玻璃纖維:

如 果強迫將熔融的玻璃液通過一個小孔,則會得到像抽拉成的細線,這就是我們所說的「玻璃纖維」。一般說來,它的用途可分為兩方面:較短的纖維可以編成厚墊, 做為絕綠體。通常房子的屋頂或外牆都來有玻璃纖維,這樣一來,在冬天可以防止屋內的熱量外流;而在夏天,則可減少外面的熱量傳入屋內。

較長的玻璃纖維可以用來強化塑膠。這種強化玻璃塑膠(英文縮寫為GRP)質地很輕、很堅固而且能防水。此外,它也很容易用模子定型以及上色。強化玻璃塑膠可用來做成任何東西,舉凡汽車及豎笛都是由它製成的。

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4.手工製的玻璃:

在小型的玻璃製造廠和藝術玻璃室,仍然是用手工來製造玻璃用品。首先,在小熔融爐中熔化玻璃的原料。按著

(1)用一根長鐵管做成玻璃吹具,並在它前端沾一團熔融玻璃液。

(2)朝管子吹氣。在石板上塑出玻璃器皿的形狀。

(3)用另外一根實心鐵棒撐住玻璃器皿。

(4)用剪刀剪斷前端接連處,玻璃吹匠再修飾成品的形狀。

(5)若須接裝把手,可再出爐中取出玻璃液。

(6)最後將實心鐵棒拿掉。

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5.鏡 子:

像 金屬一樣平滑光亮的表面,其反射光線的效果最好。在一片玻璃的背面鍍上一層薄薄的銀,就可以做出一面反射效果很好的鏡子。做鏡子的玻璃必須非常平滑,才不 會使影像扭曲變形。利用浮板製程製造的玻璃是做為鏡子的最好材料。製作時先將做好的玻璃片清洗乾淨,再鍍上一層錫化合物,然後才鍍銀。錫化合物的作用是使 銀能很穩定地鍍在上面。為了保護銀使其不會脫落,最後還要再鍍上銅、紅丹漆和清漆。

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6.玻璃陶瓷:

如果在玻璃混料中加入一些小粒子,經過適當的熱處理後,這些小粒子就會像「種子」一般,在它們的周圍形成結晶體。這種結晶體的玻璃就稱為玻璃陶瓷,它不會因加熱或冷卻而破裂,所以適用於爐子或冷凍用品上。

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7水溶性玻璃:

用矽砂及蘇打做成的水溶性玻璃,在藥學上有些鮮為人知的用途。實驗時,各藥品或維 他命放在水溶性玻璃製成的膠囊中,再餵給羊吃,羊食人後,玻璃會慢慢地溶化,而把藥品 或維他命釋放到羊的胃裡,然後再進入羊的血液。

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Q: 原料分析及功能

Ans: 矽砂:火成岩經崩壞作用而瓷土化所生,內含石英粒,為玻璃主要原料。玻璃屑(碎玻璃):製作玻璃時,玻璃配料投入熔融窯爐,會產生大量氣體。加入玻璃屑的功用,在於防止粉末飛散,降低玻璃熔融溫度,約佔30-70%之批 量。

硼酸(或硼砂):降低玻璃熔融溫度,使玻璃具有低澎漲性、化學耐久性、耐熱等優點。

石灰:降低玻璃之熔融溫度,並稍加化學耐久性。

純鹼:顯著降低玻之熔融溫度,但會增加玻璃的澎漲性,並降低化學耐久性。

其他:含鎂、鉀、鋅、鋁等氧化物成分之原料。



Q: 玻璃的色彩

Ans: 從前的原料中常含有不純物,所製造的玻璃或多或少會帶有顏色,所以有色玻璃比無色玻璃之製造歷史更為悠久。今日科技已更瞭解玻璃如何著色,並更致力於玻璃色彩的研究開發。

許多金屬氧化物可以使玻璃著色。不同種類及性質的玻璃(如鉛玻璃、硼矽酸玻璃等)對著色的效果也有所差異。

氧化鐵 :呈橄欖綠(黃綠-綠)

氧化錳 :呈紫色(鈉-石灰玻璃、且在強氧化狀態下形成)

氧化鈷 :

非常低的含量即會著色鉀含量多的玻璃→呈現純藍色鈉或硼含量多的玻璃→呈現有帶紅的藍色

氧化銅 :鈉石灰玻璃成藍綠色鉛玻璃中呈藍綠色

氧化亞銅 : 呈寶石紅

硒:

鉀-石灰玻璃中呈鮮粉紅色

鈉-石灰玻璃中呈帶有棕色之粉紅

鉛-玻璃中呈帶金之琥珀色



Q: 強化玻璃的製作

Ans: 強化玻璃係將平板玻璃加熱接近軟化點時,在玻璃表面急速冷卻,使壓縮應力分佈在玻璃表面,而引張應力則在中心層。因有強大均等的壓縮應力,使外壓所產生的引張應力,被玻璃的強大壓縮應力所抵銷,增加玻璃使用的安全度。



Q: 三種組成及內容特性效用

Ans: 玻璃形成物組織:含矽砂、硼酸等

玻璃助熔物組織:增加助熔,降低熔融溫度,低化學耐久性

玻璃穩定物組織:增加化學耐久性,與助熔物組織調配以控制玻璃的工作特性(黏度等)



Q: 玻璃溫度

Ans: 攝氏450 度:徐冷點

攝氏600 度:玻璃有下墜現象

攝氏700 度:可烤彎玻璃會黏在一起

攝氏800 度:熔合像麥牙糖一樣會流動

攝氏850 度:脫蠟鑄造

攝氏900 度:吹製

攝氏1000度:拉絲

攝氏1150度:胚心成形

攝氏1300度:壓模成形接近水一樣柔軟

攝氏1450度:熔融點沸點起泡



Q: 玻璃種類

Ans: 容器類:

如食品飲料用玻璃瓶、化妝品用玻璃瓶及藥用玻璃瓶等;餐桌用玻璃如玻璃杯類、玻璃盤皿、及保溫瓶等。

理化學類:

理化學用玻璃有耐熱玻璃、耐化學藥品用玻璃、溫度計、玻璃電極、生醫用玻璃等。

平板類:

通常區分為一次製品及加工製品兩大類,一次製品包含一般平板玻璃窗玻璃、壓花玻璃等及特殊平板著色玻璃、浪形玻璃等;加工製品包括強化玻璃、膠合玻璃等。建材類:

玻璃建材可包括碧晶石、玻璃磚、平面切割玻璃、玻璃家具、玻璃長纖維產品、水晶燈飾、瞬間調光玻璃等。

照明類:

包括玻璃燈泡、燈管、燈罩等,廣泛應用於生活中。

電子類:

包括管球用玻璃-燈泡、燈管、電視影像管等;電機用玻璃-絕緣用玻璃纖維等;電子用玻璃-線路基板、半導體元件等。

光學類:

包括貓眼、眼鏡、照相機、望遠鏡等光學儀器用透鏡及稜鏡。

環保與玻璃之再生利用:

改 變本身材質特性-污染耗能玻璃工業在熔製玻璃原料過程中,其耗能的生產特性,常為玻璃產業是否能夠維持生存的關鍵因素。於此,除了在產品的開%

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