怎么制作玻璃

玻璃制作是非常古老的手艺，考古资料证明玻璃的制作可追溯到公元前2500以前。^{[1]
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研究来源}制作玻璃曾经是非常罕见及珍贵的艺术，如今已演变成普通工业。玻璃制品作为容器、绝缘体、增强纤维、镜片及装饰性艺术被用于商业及居家用途。尽管制作玻璃的材料各异，但其过程却是大致相同的，下面将为你进行说明。

方法 1 的 2:

使用火炉或窑

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- 如果你处理超细颗粒的硅砂，请带上面罩，否则不小心将其吸入身体，可引起喉咙和肺部不适。
- 你可在网上购买到硅砂，通常价格不会太贵。^{[2]
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  研究来源}如果你想要以工业规模运作，专门的零售商可为大批订单提供极为优惠的价格。
- 如果你无法找到不含铁杂质的硅砂，可添加少许二氧化锰抵消铁质造成的着色效果。或者如果你想要制作呈绿色的玻璃，那就让铁质留在里面吧。
2 将碳酸钠和氧化钙添加到硅砂里。碳酸钠（俗称洗涤碱）降低商业上制作玻璃所需温度。然而，碳酸钠会使水流过玻璃，所以必须添加氧化钙或石灰来使玻璃不溶于水中。此外，你也可加入氧化镁和（或）氧化铝，使制作出来的玻璃更耐用。一般上，这些添加剂在玻璃混合物中占不超过26到30%。
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- 铅晶质玻璃（人造水晶）含有高达33%的氧化铅，然而使用越多氧化铅，就需要越好的技术将玻璃熔液塑造成型，因此许多人造水晶制造商选择采用较低的铅含量。
4 添加化学品使玻璃达到想要的颜色（如有）。如上所述，石英砂粒的铁杂质是制造出来的玻璃呈绿色，所以你可添加氧化铁增加绿色色调，氧化铜也能起同样作用。硫化物可产生淡黄色、琥珀色、褐色甚至是黑色色调，一切取决于有多少碳或铁也被添加到玻璃混合物里。
5 把玻璃混合物放入耐热坩埚或支架里。容器应能承受窑炉里极其高的温度。取决于你所使用的添加物，玻璃混合物的熔点处于15000至2500摄氏度的范围内你所使用的容器也应能轻易被金属钩及杆控制。
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- 不含添加物的石英砂在2300摄氏度（4172华氏度）会变成玻璃。添加碳酸钠（苏打，洗涤碱）则可降低制造玻璃所需温度至1500摄氏度（2732 华氏度）。
7 使玻璃熔液均匀并去除气泡。这表示你需要搅拌混合液到固定的稠度，并添加硝酸钠、氯化钠或氧化锑等化学品。
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- 将玻璃熔液倒入模具，待其冷却。此方法由古埃及人所用，这也是如今许多镜片的塑造方法。
- 你可把大量玻璃熔液集中在一个空心管的末端，一边旋转，一边从管的另一端向其吹气。玻璃依靠进入空心管的空气、地心引力的作用以及玻璃吹制工使用的工具成型。
- 将玻璃熔液倒入一缸锡槽内，漂浮在相对密度大的锡液表面上，在加压氮气的作用下慢慢成型。此方法制造出的玻璃被称为浮法玻璃，自20世纪50年代起用来制造平面玻璃。
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- 退火的精确温度不一，取决于玻璃的准确成分，低可到399摄氏度（750华氏度），高可达538摄氏度（1000华氏度）。^{[3]
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  研究来源}玻璃冷却的速度也不同，通常较大片玻璃的冷却速度必须比较小的玻璃慢一些。在开始退火前先调查好正确的退火方法。
- 另一个相关的过程就是回火，经过磨光的成型玻璃被放入烤炉加热到至少600摄氏度（1112华氏度），然后在高压下用空气让其急速冷却（淬火）。退火玻璃在6000 psi（421.94 kg/cm²）的压力下会变成碎片，而回火玻璃则在不少过10000 psi（703.23 kg/cm²）的压力下才会变成碎片，通常为大约24000 psi （1687.76 kg/cm²）。

方法 2 的 2:

使用炭烤架

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- 即使在此方法可达到的极热温度下，想熔化烤架里的硅砂仍是十分困难。你可在开始前添加少许（所用硅砂三分之一或四分之一的分量）碳酸钠（洗涤苏打）、石灰和（或）硼砂到沙里。这些添加物可降低硅砂的熔点。
- 如果你打算用吹制法制造玻璃，需要准备一支空心的金属长管。如果你准备把它放入模具，请预先把模具准备好。如果你想要不会被玻璃熔液的热度燃烧或熔化的模具，可使用石墨制模具。
2 了解此方法的危险。此方法将迫使传统烤架在大于其正常温度限制下燃烧，热得可能甚至使烤架本身也一起熔化。如果鲁莽进行此方法，可引起严重伤亡。请谨慎行事。备有大量泥土、沙石或用于高温的灭火器，以在必要时帮助灭火。
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- 工业用隔热手套
- 烧焊用的面罩
- 工业用围裙
- 耐热衣服
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- 确保长管稳固且无法移动，如果在制造玻璃的过程中松脱，在太热的状况下你不应该接近烤架。
- 启动吸尘机测试长管的位置。准确定位的长管应直接对着通气孔吹气。
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研究来源}把含有硅砂的铸铁锅或坩埚放在烤架中间，被木炭包围着。
- 硬木炭（炭条）比煤砖燃烧得更热更快，如果可以获得此种木炭，它会是更好的选择。^{[5]
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  研究来源}
6 点燃木炭。你可阅读木炭的包装，看看木炭是否能直接点燃，抑或需要点火液。让火焰均匀地蔓延。
7 等待木炭变热。当木炭呈浅灰色并散发出橙色火光，那就表示它们已经变热。你仅需站在烤架附近就能感觉到散发的热度。
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研究来源}）。请保持谨慎，火势可能会突然旺起来。
- 如果你还是无法达到够高的温度，可尝试在把空气引入通气孔时更换盖子。
9 玻璃熔化后，请格外小心地使用金属工具将之取出并成型。由于烤架方法无法取得太高的温度，玻璃溶液可能比窑炉制成的还要硬且难以塑造成型。根据寻常方法使用空心管、模具或其它工具使玻璃成型。

小提示

如果你使用的硅砂或添加物为粗颗粒状，你可用研钵及研杵或磨床将它们粉碎。较细的颗粒比较快熔化。
你可将旧玻璃磨碎，添加硅砂才重新熔化制成再生玻璃。你必须先检查旧玻璃或“废玻璃”是否含有可能使制作出的新玻璃变弱的杂质，检查是否有气泡。
- 研磨玻璃时请戴上面罩以防不小心吸入碎片。
某些海滩砂可用来代替纯硅砂，然而制成的玻璃可能不透明、变色或质量不好。尽量用最白、最细、最均匀的砂子。

警告

在高热源处工作时请小心。切勿试图在小孩或宠物周围制造玻璃。
用水扑灭极热的火反而会使火势更大。比如，在2000摄氏度下燃烧的火热得足以将水分解成氢原子和氧原子，并释放大量热能。至于非常热得火，最好还是准备以大桶的泥土或沙。^{[7]
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研究来源}
- D类灭火器含有‘氯化钠（食盐），用于扑灭金属引起的火患。