你可能不知道的玻璃故事

本篇要帶大家走進時光隧道,從時間迴廊裡看看玻璃對科學發展的影響。不過,首先還是要科普一下玻璃相關的知識,例如玻璃是什麼?常見的玻璃型態與特色?以及玻璃的加工方式。

什麼是玻璃?

玻璃是一種非晶固體(amorphous solid),雖然看起來是固態,但其分子是類似液態分子的不規則排列方式,不像一般固體分子排列整齊且具有一定的規則。常見的玻璃是由二氧化矽、碳酸鈉、石灰等原料經過高溫融化而成。此外,為了改良玻璃或特殊需求等,有時會在玻璃中加入其他的原料,例如硼砂、石灰(氧化鈣)、碳酸鈉、碳酸鉀、氧化鉛等,製成各種特性的玻璃。

常見的玻璃有哪幾種?它們又有哪些特色呢?

玻璃根據材料的不同,可以分成鈉玻璃、鉀玻璃、鉛玻璃、硼玻璃、石英玻璃等。

鈉玻璃是最常見的玻璃類型之一,主要成分為二氧化矽、碳酸鈉、石灰,外觀帶有些微的綠色,特色是硬度大、可耐高溫、成本低廉,是一般門窗玻璃的選擇。

鉀玻璃的成分為二氧化矽、碳酸鉀、石灰,其透光性較鈉玻璃佳,硬度高,且不容易受到酸鹼侵蝕,適合製作成試管、燒杯、藥瓶等化學容器。

鉛玻璃是在玻璃中加入氧化鉛,可增加玻璃的折射率,讓玻璃看起來如水晶般閃亮,敲擊時會發出高頻的聲響,且質地較軟,適合琢磨,常見的水晶玻璃就是鉛玻璃的一種。

硼玻璃的成分為二氧化矽、硼砂、石灰。硼玻璃透明度低、硬度大、耐高溫,是耐熱器皿與玻璃藝品常使用的材料。

石英玻璃主要由二氧化矽組成,是一種耐高溫、耐酸鹼,且具有優異可見光透光度的玻璃,常見用途為各種儀器與器具的視窗。

玻璃該怎麼製作?

玻璃是利用熔融(fusing)的方式,以窯爐或噴火器等加熱工具,將原料熔解成具流動性的玻璃膏後塑形製作而成。一般來說,玻璃原料的熔點在1400~1500℃左右,熔融的時間約12~14小時。此外,材料的大小也會影響熔融的時間,例如玻璃板、玻璃棒、玻璃顆粒、玻璃粉末等熔融的時間從數秒到數小時不等。


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