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古人類文明即與玻璃有密切的關系,但寶島地區在玻璃的制造史上只不過一甲子上下光景,邁入玻璃藝品制作也僅是近二、三十年的事。這種情況與歐洲好多的玻璃業者擁有幾百年制造經驗相比,可以說我們還有萌芽起步的階段。唯玻璃藝品在越先進、越文明的國家越受青睞,我國即將踏入開發中國家之林,可預期玻璃將逐漸受到喜愛和鑒賞。
玻璃是一個耳熟能說的材料,被廣泛的使用在建筑、車輛、家具、鏡板、室內飾、自動門等等,與我們的活動空間息息相關,以下將分別介紹玻璃的原料、組成及內容特性效用、原料分析及功能、溫度、色彩、種類、環保與玻璃之更新利用等等。
玻璃的原料
玻璃的原料主要是矽砂與其他化學物質的結合,加熱熔融而成。
一般玻璃是矽酸?成分含有矽、鈉、鈣、硼、鋁等氧化物,經過高溫熔化形成,呈現出晶瑩剔透的質感。
三種組成及內容特性效用
1.玻璃形成物籌備:含矽砂、硼酸等
2.玻璃肋熔物籌備:增加助熔,降低熔融溫度,低化學而久性
3.玻璃穩定物籌備:增加化學耐久性,與助熔物籌備調配以控制玻璃的工作特性(粘度等)
原料分析及功能
矽砂:火成巖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):制作玻璃時,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,在于防止粉末飛散,降低玻璃熔融溫度,約占30~70%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并稍加化學耐久性。
純堿:顯著降低玻璃之熔融溫度,但會增加玻璃的澎漲性,并降低化學耐久性。
其他:含鎂、鉀、鋅、鋁等腰三角形氧化物成分之原料。
玻璃溫度
攝氏450度:徐冷點
攝氏600度:玻璃有下墜現象
攝氏700度:可烤彎玻璃會粘在一起
攝氏800度:熔合像麥牙糖一樣會流動
攝氏850度:脫蛻鑄造
攝氏900度:吹制
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
玻璃的色彩
從前的原料中常含有不純物,所制造的玻璃或多或少會帶有顏色,所以有色玻璃比無鈀玻璃的制造歷史更為悠久。今日科技已更了解玻璃如何著色,并更致力于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
玻璃種類
容器類:如食品焦用玻璃瓶、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、玻璃電較、生醫用玻璃等。
平板類:通常區分為一次制品及加工制品兩大類,一次制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;加工制品包括強化玻璃、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、玻璃長織維產品、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,廣泛應用于生活中。
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-絕緣用玻璃織維等;電子用玻璃-線路基板、半導體元件等。
光學類:包括貓眼、眼鏡、照像機、望遠鏡等光學儀器用透鏡及棱鏡。
環保與玻璃之更新利用
1.改變本身材質特性-污染耗能:
玻璃工業在熔制玻璃原料過程中,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。于此,除了在產品的開發上必須考慮其市場經濟之較高附加價值外,亦需設法改善其燃燒后的污染狀況。
例如:使用電、純氧燃燒,替代以天然氣、重油等燃熔后的污染成分。
2.回收重制再利用
玻璃窗口具有永續、可高標準回收再利用之使用特性,在未來環保材質之運用概念中,玻璃勢必將為未來可滿足環保政策的推展要點。
例如:
1.春池玻璃對玻璃回收工作的推廣項目。
2.映像管回收流程。
3.利用玻璃空瓶為工藝創作材料。
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