玻璃的知識介紹@ 室內設計 - 隨意窩
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§ 矽酸鹼玻璃:其組成為K2O-SiO2至K2O-4SiO2,其中K2O為鹼金屬氧化物,鈉鹼溶液之矽酸鹽稱為水玻璃,可用於紙盒之黏盒劑、防火劑、鹼性較高者亦可作為洗衣用之清潔劑及肥皂 ...
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201509290947玻璃的知識介紹?裝修材料玻璃的知識介紹
一、玻璃的原料
玻璃是一種人工的素材,在玻璃的起源中提到,人類意外發現白砂(矽砂)與蘇打(鹼塊)遇高溫融熔後,即產生玻璃質狀物,因此玻璃可謂是矽酸盬類的透明物質。
在人工的製作過程中,玻璃是矽砂與其他化學物質,例如石灰、純鹼,以及金屬氧化物混合後,在耐火的坩堝中加熱(1400℃~1500℃)融熔而成。
玻璃的標準成分為Na2O‧CaO‧6SiO2,主要成分是矽砂,化學名為二氧化矽(SiO2),加入碳酸鈉(Na2CO3)即純鹼或碳酸鉀(K2CO3)融熔後呈透明狀;又加入碳酸鈣(CaCO3)即石灰以助熔,若加入鉛丹(Pb3O4)即紅丹可減低黏性、易於加工、產生光澤、提高折射率;若加硼砂(Na2B4O7)或硼酸(H3BO3)則可控制膨脹率、增加耐熱性;若加入氧化鎳(NiO)與氧化錳(MnO)等則可去除因氧化鐵(Fe2O3)所造成的青綠色。
至於玻璃的熔融溫度則視形成玻璃的各種化學成分的種類以及所占比率的多少而異。
二、玻璃的種類
(一)依玻璃材質的軟化點區分(高正雄,2001):
§ 純玻璃:即最純粹的玻璃,是熔融不加入任何其他物質的純矽砂(SiO2含量為100﹪)所得的石英玻璃(fusedsilica),其膨脹係數5.8×10-7,為膨脹係數最小的物質,因此把白熱的石英玻璃直接投入冷水中也不會破裂,硬度為Moh,sScale7,可用銼刀加工,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,而耗費較高的成本。
石英玻璃無色透明,易為紫外線所透過,成線時則可懸垂與鎢絲同等的重量。
§ 硬玻璃:純玻璃中若加入13﹪的B2O3(氧化硼)成矽硼酸玻璃,可降低軟化點,而且膨脹係數止於32×10-7,利用瓦斯就能加工,亦耐急熱急冷,為優良的理化學用玻璃,派勒克斯玻璃(Pyrexglass)為其代表。
又如在純玻璃中若加入金屬氧化物K2O(氧化鉀)成為鉀玻璃,可降低軟化點至600℃,膨脹係數維持在於30~40×10-7之間,鉀玻璃由於成本較低,在派勒克斯玻璃普及之前,幾乎完全被用於理化學器具之製作。
§ 軟玻璃:軟玻璃是在純玻璃中加入金屬氧化物(Na2O,CaO,Al2O3,PbO)後,形成矽酸鹽,軟化點下降程度最大者,可降至450℃,而膨脹係數維持為90×10-7之間,代表製品為窗玻璃以及玻璃瓶。
(二)依玻璃原料的成分區分(橫山尚人,l984):
§ 耐熱玻璃:指如理化實驗室中的試管、燒杯一般,直接以火加熱也不會破裂的玻璃。
此種玻璃乃在主要成分80%的矽砂中,加入l2%的硼砂所構成,由於硼砂膨脹率很小而產生了耐熱的特性。
§ 鈉玻璃:指玻璃的主成分73%~77%的矽砂中,加入l6%~l8%的碳酸鈉所構成,普通一般的平板玻璃、玻璃杯、玻璃器皿,大都是由鈉玻璃製作而成的。
§ 水晶玻璃(crystalglass):是由55%的矽砂,30%的氧化鉛,以及l5%的碳酸鉀所構成,因其外觀上具有如水晶般的透明感與光澤而得水晶玻璃之名。
由於含鉛量已達30%而比較有重量,若以手指彈之,會發出清脆的金屬的聲音,而且也提高了折射率,更容易增進切削研磨的光澤。
又因含鉛量較多,導致玻璃的質地變得較軟,較容易加工,但是也因此而容易受磨損,在處理上必須格外小心。
(三)依玻璃組成與用途區分(李紹先,2001):
§ 鈉鈣玻璃:鈉鈣玻璃是玻璃產品中用量最大者,約達90%,包括平板玻璃、汽車玻璃、燈泡玻璃、容器玻璃等,主要由Na2O-CaO-SiO2組成。
§ 矽酸鹼玻璃:其組成為K2O-SiO2至K2O-4SiO2,其中K2O為鹼金屬氧化物,鈉鹼溶液之矽酸鹽稱為水玻璃,可用於紙盒之黏盒劑、防火劑、鹼性較高者亦可作為洗衣用之清潔劑及肥皂填充劑等。
§ 硼矽玻璃:其組成為K2O-B2O3-SiO2,B2O3之含量一般為5%以上,膨脹係數低,可耐溫度驟變、良好之耐震性與化學穩定性、高電阻性,被用於實驗室玻璃器皿、烹飪器皿、管線、燈泡、高張力絕緣器和複合材之強化基材等。
§ 鉛鹼玻璃:其組成為K2O-PbO-SiO2,具有高的折射率及分散性,主要應用在光學器材、工藝品及核熱室的屏蔽窗等。
§ 石英玻璃:將石英熔化或高溫分解四氯化矽而製成,其膨脹性較低、軟化溫度較高,一般用於半導體基板、望遠鏡的鏡頭、白光燈管、太陽電池蓋及理化器材等。
§ 微晶玻璃:微晶玻璃又稱玻璃陶瓷,系藉著控制玻璃的結晶過程及精密的熱處理程序來獲得所欲之結晶類型與含量之玻璃物質,其晶體尺寸通常小於1μm,而具有高強度(斷裂強度為10~l5×l031b/in2,約為普通玻璃的l.5倍)、化學惰性、生物相容性、耐磨損性、耐熱衝擊性,熱膨脹係數低至零或負數及可透過微波等相當特殊的性質。
主要應用在生醫材料(如假牙及人造骨骼)、熱交換器、加熱板、防火窗、管道、閥門、飛彈自動瞄準頭之整流罩、印刷電路板、電阻器、電子顯微鏡之零件、玻璃封接材料及鋼製容器表面之保護層等。
§ 特殊玻璃:包括著色玻璃、高強度玻璃、高硬度玻璃、膠合玻璃、感光玻璃、玻璃纖維、光學纖維以及各種供理化與工業應用之特製品。
(四)依玻璃材料的形式區分
§ 平板玻璃:如各種不同材質與厚度的平板窗玻璃、平板彩色玻璃等,本身已經是玻璃製品,或者提供作為各種平板玻璃自重下垂成形(烤彎、熔陷、熔墜)、熔合加工、噴砂、彩繪、馬賽克、鑲嵌...等等加工之用。
§ 實心玻璃棒:製作實心玻璃棒的材料有軟玻璃與硬玻璃,前者多為鈉玻璃、鉛玻璃,而後者則為硼矽玻璃或稱為硼玻璃,其玻璃材料的製作始於美國的廠商「Pyrex」,後來卻成為硼玻璃的代名詞,國內的玻璃業者所慣稱的「派勒克斯玻璃」就是來自於「Pyrex」的翻譯名稱;實心玻璃棒、絲、線,有各種不同粗細的規格,以及各種透明與不透明的顏色,為燈炬作業之坯心玻璃、琉璃珠、拉絲玻璃、實心塑造等的加工材料。
§ 空心玻璃管:空心玻璃管的玻璃材質、顏色與實心玻璃棒一樣,有軟玻璃與硬玻璃之分,只是形成中空的管狀;一般工藝用空心玻璃管的材質多為硼玻璃,而其規格大者則內徑可達30㎝,又因空心的硼玻璃管能耐劇冷與劇熱,為製作理化儀器以及空心製作的主要材料。
§ 實心玻璃塊:實心玻璃塊有各種立方體的規格,其成分就是所謂的「鉛玻璃」,因其透明度極佳且具高光澤,又稱為「光學玻璃」或「水晶玻璃」。
實心玻璃塊可供切削、噴砂、磨刻、彩繪,以及雷射雕刻等加工。
§ 玻璃粉末:一般製作玻璃粉末的材料多為鈉玻璃與鉛玻璃,前者其用途作為坩堝窯爐作業的「嵌入」、「熔接」、「熔合」等著色之用,以及用於熔合加工;後者則提供耐火石膏模單模與分模,以及脫蠟鑄造耐火石膏模的「玻璃粉末鑄造」之用。
§ 玻璃顆粒:玻璃顆粒有各種不同粗細與顏色的規格,一般多為鈉玻璃,其用途除了作為坩堝窯爐作業的「嵌入」、「熔接」、「熔合」著色之用以外,還可以提供作為「熔合玻璃」與「馬賽克」等的加工。
§ 玻璃鑄料:玻璃鑄料一般為圓扁型的玻璃塊,其成分為鉛玻璃,大多為透明的顏色,主要作為玻璃的泥型鑄造與脫蠟鑄造之用。
§ 玻璃膏:玻璃膏為玻璃工藝素材中唯一在加工時屬於液態的材料,其實就是玻璃原料的熔融物,亦即所謂加工中無法以手直接觸碰的「熱加工」材料。
以玻璃膏為素材的有徒手熱塑、徒手吹製、徒手模型吹製、機械壓模、機械鋼模吹製、蕾絲玻璃、熔著玻璃、套色玻璃、氣泡玻璃、冰裂玻璃,以及砂模鑄造等加工。
三、玻璃工藝材料的成分
玻璃工藝的創作,實際上是以具體的平板玻璃、實心玻璃棒、空心玻璃管、玻璃粉末、玻璃顆粒、玻璃塊、玻璃鑄料,以及玻璃膏等進行加工,然而會因加工類型與需求選擇適合的材質,因為不同成分的材料決定該材料的膨脹係數,也影響製作的難易程度。
例如膨脹係數較小的硼玻璃(其膨脹係數約為32×10-7)適合實心塑造與空心製作,但熔融溫度較高,材料與燃料成本皆高;膨脹係數稍大的鈉玻璃(其膨脹係數約為90~96×10-7)適合砂模鑄造與坩堝窯爐的吹製作業,以及彩色玻璃細工,因其流動率低於鉛玻璃,較易於加工;至於膨脹係數較大的鉛玻璃(其膨脹係數約為95~110×10-7),則適合脫蠟鑄造,因其流動率高易於成形,且在材質上顯得晶瑩剔透,與鈉玻璃同樣有豐富的色彩與較低的熔融溫度,材料與燃料成本較低。
四、玻璃原料的計算單位
玻璃原料的計算以重量為之,其秤重量用的秤台須準備1公斤單位、100公斤單位,以及l公克單位三種,以作為精密計量之用。
五、玻璃材料的計算單位
(一)平板玻璃依照厚度與面積計算。
(二)實心玻璃棒、玻璃粉末、玻璃顆粒、玻璃鑄料以重量計算。
(三)空心玻璃管以管徑與長度計算。
六、玻璃的製造
古代玻璃因為熱源的限制,屬低溫製造,而現代的玻璃由於加工設備與燃料的提升,較多屬於高溫燒成。
沈良驊(1972)舉出牛門氏(B.Neumann)所分析的西元前1500年,以及西元前1400年的古代玻璃之成分,得知古代玻璃皆為低熔融溫度之玻璃,依此判斷古代玻璃加工火力之低。
玻璃製品的製作過程一般包含原料的調配與拌合、熔融、澄清、成形、徐冷與加工等五大步驟。
現今玻璃製法,以基礎玻璃(排除色彩以及其他物理、化學等特殊屬性)的燒成而言,首先將酸性成分之矽砂(SiO2)、鹼性成分之純鹼亦即碳酸鈉(Na2CO3),以及石灰石即碳酸鈣(CaCO3)等,又與其他有色玻璃調配一樣,必須同時將同材料(成分)的玻璃碎片倒入於原料混合機,充分調合後,放置以耐火材料製作的密閉窯爐(槽窯或坩堝窯)的坩堝中以利助熔(原料與玻璃碎片的調配比例為(3:1),再由坩堝的底部以石油、瓦斯,或以其周圍的電熱線加高溫使原料熔融成具流動性的玻璃膏,熔融溫度大約在1400~1500℃之間,而燒成時間大約需要十二至十四小時。
槽窯用於製造平板玻璃、強化玻璃、玻璃器皿、映像館、玻璃纖維等,坩堝窯則是用於製造光學玻璃、藝術玻璃等手工藝品。
在坩堝中熔融之玻璃膏經過澄清,以及將表面的雜質與氣泡等以實心金屬棒或空心玻璃管撈取並移除後,再以徒手熱塑、徒手拉引、徒手吹製、模型吹製、機械吹製、機械壓模、砂模鑄造、鋼模鑄造等加工方法,在很短的時間內(由於玻璃在瞬間由膏狀液體變成澄清之固體)製作成各種玻璃製品,再放入徐冷爐中徐冷,而完成製品。
徐冷乃溫度設定於450~1100℃之間(鈉玻璃、鉛玻璃450℃/鉀玻璃500℃/硼玻璃550℃/石英玻璃1100℃),使玻璃慢慢冷卻,以減除應力(Strains)之變化,避免製品各部的組織不均勻產生內部應力生變而破裂。
而徐冷所需的時間乃依製品的大小、厚薄,以及空心與實心而不同,例如小玻璃杯大約需要二至三小時,稍微有一點厚度的花瓶則需要一整天的時間,如果是實心而且體積大的鑄造類物件,甚至需耗費數十小時乃至數十天的時間。
徐冷後的玻璃製品須再經過修整,包括清潔、切削、研磨、拋光、噴砂、彩繪、膠合、強化,以及印刷等加工才能完成。
另外也可以不直接施以製品的加工,而以鋼模鑄造出圓形的玻璃塊,或滾壓製造成平板玻璃,或以徒手、機械等,吹或拉出空心玻璃管、實心玻璃棒,以作為二次加工的材料。
這類加工材料的製作,除了較細小的空心玻璃管與實心玻璃棒之外,仍必須經過徐冷的過程。
七、彩色玻璃的製作
彩色玻璃的製作,除了漆類彩繪以外,基本上是與陶瓷器的釉色原理相同,都是加入各種金屬氧化物以熔之,亦即屬於金屬氧化物的發色作用;而何種金屬會呈現何種發色效果,則與陶瓷的釉色的產生相類似。
陶瓷的釉燒有所謂的氧化與還原,用以控制釉藥的發色,然而玻璃卻不能在玻璃器皿製成時以陶瓷的氧化或還原燒成,而是要在製作原料時就須先考慮到要在氧化狀態抑或是還原狀態下熱熔玻璃,同時放入適當的原料,進行氧化發色或還原發色。
玻璃的顏色與一般不透光的顏色的認知有很大差別,在色彩學上稱為色料(繪畫顏料)與色光(電視、電腦螢幕、舞台燈光)的不同。
一般不透光的素材受到光線照射時,會將幾乎全部的光(99%)予以反射,因此我們所看到的就是素材表面的不透明顏色。
然而玻璃材質因有90%以上的光線會透過,因此我們所知覺到的是透明的顏色。
玻璃的著色大致上有二種方法,其一是玻璃整體的著色,也就是在調配原料的時候,加入可以產生顏色的金屬氧化物等化學物質後,熔融之使玻璃發色的方法。
利用此種方法可以控制玻璃的顏色,例如因為玻璃的主要成分天然的矽砂中,多多少少含有鐵分或銅分,所以在不外加金屬氧化物的情況下所熔融而成的玻璃,大致上會帶有黃色、褐色、青色、綠色等色彩,如果欲消去此呈色製造出透明無色的玻璃,就可以加入其發色能與青綠呈補色關係,亦即呈紅紫色的氧化錳(MnO),如此一來就會由於色光的混色原理,使得肉眼所看到的是無色透明的玻璃,這就是所謂的「消色」。
玻璃之金屬氧化物呈色表
著色劑
氧化顏色
還原顏色
硫化鎘(CdS)
無色
黃色
硫化鎘+硒(CdS+Se)
無色
紅色
氧化鈷(CO2O3)
藍色~深藍色
藍色~深藍色
氧化第一鐵或硫化銅(Cu2O,CuS)
青色
青綠色
氧化第二鐵(CuO)
青綠色
紅色
氧化鈰與氧化鈦(Ce2O3+TiO2)
黃色
黃色
氧化鉻或重鉻酸鉀(Cr2O3,K2Cr2O7)
黃綠色
綠色
氧化鐵(Fe2O3)
黃綠色
青綠色
二氧化錳(MnO2)
紫色
無色
硫磺(S)
無色
黃色~褐色
碳與硫黃(C+S)
無色
褐色
氧化鈾或釉酸鈉(UO3,Na2U2O7?3H2O)
螢光黃色
帶綠黃色
氧化鎳(NiO)
青紫色(鉀玻璃) 褐 色(鈉玻璃)
青紫色(鉀玻璃) 褐 色(鈉玻璃)
氯化金(AuCl3)
紅色(再加熱發色)
無色
硝酸銀(AgNO3)
黃色(再加熱發色)
無色
螢石或冰晶石(CaF2,Na3AlF6)
乳白色(無色玻璃中)
無色
燐酸鈣或骨灰(Ca3(PO4)2)
乳白色(無色玻璃中)
無色
食鹽(NaCl)
雪花乳白(無色玻璃中)
無色
玻璃的第二種著色方法是只在玻璃表面著色,又可分為如下四種方法:
§ 在玻璃製品尚未冷卻的高溫狀態,以噴霧狀的金屬氧化物加諸其表面,使之因光線而產生忽綠忽紫的顏色變化,這種著色法稱為「光澤上彩(lustre)」。
§ 將含有氧化鋰(LiO)的玻璃浸入硝酸銀(AgNO3)或氧化銅(CuO)的加熱液體之中,則玻璃中的鋰會釋出,而相對的銀或銅會進入玻璃之中,於是玻璃的表面呈現黃色(銀)或紅色(銅),這就稱為離子(ion)交換著色。
§ 以含有松脂成分的油調合有色玻璃粉,並將之塗佈或彩繪於玻璃器皿之表面,再以大約560~600℃的溫度進行燒製,使玻璃的表面與有色玻璃粉互相熔合在一起而達到著色的目的,而這種方法稱為琺瑯彩、低溫玻璃彩繪,或謂釉上彩。
§ 以各種透明或不透明的色漆,直接在玻璃器皿的表面上進行彩繪,待色漆乾燥後即成。
此法稱為漆類彩繪,不必加熱燒製,但漆膜容易刮傷。
以上所敘述的是玻璃的著色方法,而一般用於玻璃著色的物質有下列五種:
§ 溶解於玻璃中之金屬氧化物,例如:氧化鐵(Fe2O3)、氧化錳(MnO)、氧化鈷(CoO)、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鉻(Cr2O3)…等等。
§ 金屬元素呈膠狀原子懸浮於玻璃之中產生的著色現象。
例如:紅色玻璃中之金質(Au)、銅質(Cu),黃色玻璃中之銀質(Ag)、硫黃質(S),綠色玻璃中之鉻質(Cr),黑色玻璃中之碳質(C),粉紅玻璃中之硒質(Se)…等等。
§ 混合在玻璃中之不溶解物質,例如:乳白玻璃中之氧化錫(SnO),金星閃爍玻璃中之銅(Cu)或鉻質(Cr)。
§ 在玻璃中之乳漿,如乳白玻璃中之骨灰(Ca3(PO3)2)。
§ 在玻璃中因失透而成雲狀之色,如乳白玻璃中之冰晶石(Na3AlF6)。
八、製造玻璃之要訣
沈良驊(1972)在其《玻璃製造法》首頁中即列出易懂的「怎樣製造玻璃」、「玻璃成分表」。
又指出如下所述之「製造玻璃之要訣」,可避免因作業的失敗而徒勞無功,非常值得參考,整理如下:
§ l0%ZnO(亞鉛華)與12%Na2O(氧化鈉)之玻璃,加1.5%CdO(氧化鎘)與l%Se(硒)可配成紅玻璃。
注意此玻璃成分中切忌CaO(氧化鈣)成分超過0.5%,更不可含錳粉(MnO2),與智利硝石(NaNO3)等氧化劑,又硒易遁去,先用酒石酸鈉鉀(KnaC4H4O6‧H2O),拌和,再作第一次,第二次,第三次加入,加至紅色為止。
§ 用72.5%SiO2(氧化矽),2%Na2O(氧化鈉),1%K2O(氧化鉀),l.5%CaO(氧化鈣),l8%B2O3(氧化硼),5%Al2O3(氧化鋁)化學成分之玻璃,燒成,經過壓機,壓成器皿,候冷,浸3Normal─HCl鹽酸溶液中或5Normal─H2SO4硫酸中,凡一公釐(Millimeter)厚者,浸一天,計二十四小時,溶去其中鈉、鉀、硼等,此器皿即露若干小洞,用清水洗淨,再加高溫度蒸烘,此器皿縮小體積約百分之三十五,成晶瑩無孔透明器皿,含SiO2(二氧化矽)成分百分之九十六,是謂人造水晶玻璃(ResurrectionGlass)能遇熱遇水,並不爆裂。
§ 玻璃中CaO(氧化鈣)成分愈多,則MgO(氧化鎂),也可隨著增多。
但CaO最多不超過4%,MgO不可超過3%。
否則鈣成分多,則製造吹模均感困難,而鎂成分多,即生螺絲,絲條,或線條,於玻璃之表面,同時玻璃亦不易熔。
§ 玻璃之最普通標準,乃6SiO2.Na2O.CaO。
§ 配合玻璃成分,如以砂(SiO2)一百斤而論,配料如表。
玻璃配料表(單位:斤)
純鹹(Na2CO3)
40
38
39
智利硝石(NaNO3)
4
39
39
錳粉(MnO2)
0.2
0.3
白砒(As2O3)
0.0001
0.003
1
硫化銻(Sb2S3)
1/4
氧化鈷(CoO)
0.002
紅丹(Pb3O4)
10
3.3
長石(Al2O3)
2
8
10
硼砂(Na2B4O7)
0.001
3
8
亞鉛華(ZnO)
0.7
0.2
1
石灰(CaO)
8
18
碳酸鎂(MgCO3)
1
2
備註
用了紅丹,則少用純鹼與石灰。
用了純鹼與石灰,可不必用價昂之紅丹。
用了錳粉,不用硫化銻與白砒。
§ 要玻璃不爆裂,石灰須少,亞鉛華須多。
§ 要玻璃遇熱不裂,多用硼砂。
§ 要玻璃耐酸,多用長石,石灰,亞鉛華,硼砂。
§ 要玻璃耐鹼,多加長石,石灰,碳酸鎂,減少硼砂。
§ 要熱水瓶中久貯水,不生水之渣滓結晶塊狀物,須玻璃成分中多加石灰。
§ 要熱水瓶貯水耐久而不冷,須多加用鎂與鈣。
§ 要安瓿化學性中和,須多用硼酸與智利硝。
§ 玻璃中鉀成分太多,則玻面似有霧。
最多K2O(氧化鉀)不得超過6.5%。
§ 玻璃中硼(B2O3)與鋇(BaO)成分多,則色暗。
§ 玻璃配料,如碳酸鈉太多,則燒時,玻料在坩堝中,常泛濫而溢出。
如多加智利硝,少加碳酸鈉,則不溢。
如長石,石灰,成分稍多,則不溢。
普通玻璃廠常加一或半斤螢石(氟化鈣),即不溢。
§ 凡玻璃廠玻璃出品化學成分業己稍有改變,則配好之新玻璃料中,切不可加入舊有不同化學成分之廢料,否則混合後之出品,雖經久烘仍能自動裂碎,慘禍之甚,不堪言狀。
又不同化學成分之玻管,二種不可相銜接,否則接好,久之亦能自裂。
須知二種化學成分之玻料,在高熱度坩堝中雖皆融化,但因比重不同,輕者在上,重者在下,絕不融和。
無論如何烘溫皆不見效。
怎樣製造玻璃
添加物質
玻璃主體
高溫熔融結果
長石
熔融溫度約為攝氏1500度之普通無色透明玻璃配料(重量比):矽砂100:石灰15:純鹼35
堅韌玻璃
硼砂
4
耐熱玻璃
紅丹
光潔明亮之玻璃
碳酸鋇
0.0001
勻滑之玻璃
碳酸鉀
有光彩之玻璃
白砒
潔白無泡支玻璃
亞鉛華
極透明之玻璃
碳酸鎂
2
晶瑩之玻璃
猛粉
0.001
紫色玻璃
硫酸銅
0.7
藍色玻璃
紅礬
綠色玻璃
辨柄
黃色玻璃
猛粉+氧化鈷
黑色玻璃
玻璃成分表
種類
名稱
普通成分
最佳成分
主要原料
‧矽砂-玻璃之主體,Sio2含量97%以上。
約60%
70;(多則堅硬,但難熔)
‧純鹼-俗稱洋鹼,學名碳酸鈉(Na2Co3),無此擇玻璃難熔,燒成玻璃中,乃其氧化物,名氧化鈉(Na2O)。
約15%
9%;(愈少愈佳,但愈難熔)
‧石灰石-學名碳酸鈣(CaCo3)。
有此即易熔。
但太多則玻璃流動率高,一冷立即凝結而碎裂。
燒成玻璃,乃其氧化物,名氧化鈣(CaO)。
約14%
3%;(多則易熔,但易碎裂)
‧長石-以鋁(Al2O3)為主要成分,另含有矽(SiO2)、鉀(K2O)等,以提升特性,燒成玻璃乃氧化鋁(Al2O3)。
約4%
7%;(愈多則愈能耐酸)
‧硼砂-增加韌性,有之則強韌而不易裂碎,燒成玻璃為其氧化物,名氧化硼(B2O3)。
約2%
7%;(愈多愈柔,但漸不透明)
補助原料
‧紅丹-即鉛丹(Pb3O4),有之則玻璃重而光潔。
燒成玻璃乃其氧化物,名氧化鉛(PbO)。
不添加
10%;(愈多則愈美麗,但價太昂貴。
)
‧碳酸鋇-分子式為BaCO3,有之則玻璃重而晶潔,燒成玻璃乃其氧化物,名氧化鋇(BaO)。
不添加
3%
‧碳酸鉀-分子式為K2CO3,薄施而成彩光,燒成玻璃乃其氧化物,名氧化鉀(K2O)。
不添加
1~2%
‧硝酸鉀-分子式為KNO3,有之則玻璃易熔,燒成玻璃乃其氧化物,名氧化鉀(K2O)。
約1%
1.5%
‧亞鉛華-分子式為ZnO,有之則美。
約2%
2.5%
消色原料
氧化劑
猛粉(MnO2)-消除青色。
氧化鈷(CoO)-消除棕色。
約0.003%約0.00003%
0.002%0.00003%
還原劑
硫化銻(SbS)-消除青色。
硒(Se)-消除青色。
約0.004%約0.00003%
0.004%0.00003%
止沸騰劑
螢石-即氟化鈣(CaF2),能使玻璃在熔化時黏度低而不沸騰。
0.8%
0.8%
消泡劑
硝酸錏(NH4NO3)-促使氣泡逸出。
0.5%~1%
0.5%~1%
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玻璃主要由矽砂、純鹼(蘇打)、石灰石等天然物質經高溫熔製而成。矽砂本身已可以做成玻璃,但需要很高的溫度才能熔化,加入蘇打則可以使它的熔點降低。但是會 ...
- 2玻璃成分
普通玻璃的成分主要是二氧化矽( SiO 2,及石英,砂的主要成分)。而純矽士熔點為攝氏2000度,因次製造玻璃時一般會加入碳酸鈉( Na 2CO 3,及蘇打)與碳酸鉀(Potash,K ...
- 3玻璃知識
玻璃在中國古代亦稱琉璃,日語漢字以硝子代表。 玻璃的成分 主要是二氧化矽(即石英,砂的主要成分)。而純矽土熔點為攝氏2000度, ...
- 4化學類篇名: 千嬌百媚的玻璃作者: 呂姿宜。臺北市立陽明 ...
一)玻璃的成分主要可以分為主原料、副原料和著色劑。 玻璃主原料為二氧化矽以及其他來自於礦石的各種物質,部分礦石必需進一步. 提煉才能得到所需的化學物質,之後再 ...
- 5玻璃的成分
玻璃的成分 ... 大家知道其實我們每天使用的玻璃杯裡面的成分是什麼嗎? 答案是..普通玻璃的成分主要是二氧化矽(SiO2,即石英,砂的主要成分)。 ... 與碳酸鉀(Potash,K,2CO3...