第107章 玻璃是怎樣製成的?又是怎樣做成各種形狀的呢?(1 / 1)

如果你想知道玻璃是從哪裏來的,那麼去沙灘看看吧。幾乎所有的玻璃都是由含有矽石的沙子製成的,矽石實際上就是磨碎了的石英。

矽石中含有鐵。鐵使得由純矽石製成的玻璃呈現綠色。為了製造完全幹淨無色的玻璃,製造商會添加一些硒,這種礦物質使得玻璃帶一點紅色,剛好和綠色中和抵消,從而使玻璃變得透明。

(為了製作別的顏色的玻璃,製造商會往矽石中添加其他元素,比如添加鈷會得到深藍色,添加錳會得到紫色,添加鉻或更多的鐵會得到綠色。)

製作玻璃時,需要把這些含有矽石的沙子融化掉。你是否有過這樣的經曆呢?陽光明媚的一天,你走在沙灘上,發現沙子熱得燙腳。那你可能由此會猜到,沙子必須被加熱到非常高的溫度才會熔化。冰塊在華氏32度的時候融化,而沙子必須被加熱到華氏3100度才會熔化,這個溫度相當於廚房烤箱能達到的最高溫度的5倍。把東西加熱到超過華氏3000度需要很多的能量,而且十分昂貴。所以為了製作平常使用的各種玻璃,製造商向沙子中添加一種化學物質,從而使其在較低溫度下熔化(大概從華氏1500度到華氏2500度)。通常來講,添加的這種化學物質是純堿。

然而,加入了純堿的沙子會製成一種特殊的玻璃,這種玻璃會在水中溶解。(這可不是水杯的好選擇。)

因此,必須添加第三種元素,使玻璃更好的黏合在一起。製造商把沙子、純堿和磨碎了的石灰石混合在一起。(你可能在舊旅館或紀念碑上看到過這種可愛的白色石頭。)

有種玻璃叫做“鈉鈣玻璃”,經常被製成窗戶、鏡子、水杯、瓶子和電燈泡。鈉鈣玻璃持久耐用,而且在加熱時容易定型。為了製成這種玻璃,除了沙子、純堿和石灰石外,還需要添加一些氧化鎂、氧化鋁、硼酸。此外,還需要一些使玻璃混合物不起氣泡的化學物質。

當所有原料混在一起後,混合物會被倒進一個大熔爐。熔爐裏的烈火加熱混合物,使其從固體熔化為流動的液體。(最大的熔爐能裝下三百萬磅的液態玻璃。)液態玻璃保持在最高的溫度,直到所有的氣泡和斑紋都消失,這樣製成的物品就會是完全透明的了。

冰在華氏32度融化,而沙子在華氏3100度熔化。

當玻璃光滑平整的時候,要把火關小一點,這樣玻璃會變得粘稠,就像熱的太妃糖。然後,把玻璃從熔爐的前麵倒入定型機。在那裏,玻璃被推進模子裏,然後被擠壓成型。

然而,要製作中空的物體,比如瓶子,得像吹氣球一樣吹玻璃。有時在集市或狂歡節,人們會表演吹玻璃的節目。你可能見過有人向管子裏麵吹氣,管子尾端的玻璃就被吹成小動物的形狀。機器也可以吹玻璃。方法是向玻璃吹氣,直到中間形成一個氣泡,這樣最終的玻璃製品就中空了。

玻璃定型後,這個新產生的玻璃製品可能在冷卻到室溫的過程中破裂。於是,製造商用熱處理來控製冷卻過程,從而解除應力。在最後的工序中,工人們可能還會磨掉玻璃杯柄上的不平整部分,也可能會用特殊的化學物質把玻璃盤打磨得完全光滑。

信息速遞

關於玻璃到底是固體還是粘稠的液體,科學家們仍然爭論不休。由於舊玻璃經常是下麵厚上麵薄,有的人就認為玻璃隨著時間的推移而發生了流動。然而,舊玻璃在製造時並不是完全平整的,人們把它們放進窗框的時候,就把沉的一頭放在下麵了。而且,最古老的羅馬玻璃製品也沒有出現“流動”的現象。所以僅僅通過觀察舊玻璃,是無法解答玻璃是否是液體這個問題的。