แก้วละลายที่อุณหภูมิเท่าไร? อุณหภูมิหลอมเหลวของแก้ว: ค่าสูงสุดและต่ำสุด

แจกันตกแต่งถาด จาน และของประดับกระจกอื่นๆ จะทำให้บ้านของคุณ สไตล์ดั้งเดิมและเสน่ห์ คุณสามารถสร้างมันขึ้นมาได้ด้วยมือของคุณเองโดยการละลายสิ่งที่สะสมอยู่ ขวดแก้ว. นี่เป็นวิธีที่ดีในการทำให้แก่ ขวดที่ไม่จำเป็นสู่สิ่งใหม่และสง่างาม การดำเนินการนี้จะต้องใช้เวลาและการฝึกฝนบ้าง เมื่อเชี่ยวชาญเทคนิคการหลอมแก้วแล้ว คุณจะพบว่าสามารถใช้ขวดแก้วที่ไม่จำเป็นได้อย่างดีเยี่ยม

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1

การเตรียมเตาอบและขวดเพื่อการหลอมที่ปลอดภัย

รวบรวมและทำความสะอาดขวดเก่าขวดแก้วอะไรก็ได้ คุณสามารถใช้ขวดจาก น้ำแร่,น้ำมะนาว,เบียร์,ไวน์,เครื่องปรุงรส,เครื่องสำอางและอื่นๆ ต้องทำความสะอาดและทำให้แห้งอย่างเหมาะสมก่อนที่จะละลาย นำฉลากและลายนิ้วมือทั้งหมดออกจากขวด

ทำความสะอาดเตาอบ.เมื่อเวลาผ่านไป เตาอบอาจสกปรกและอาจมีฝุ่นและเศษซากสะสม สิ่งสกปรกส่งผลเสียต่อการทำงาน องค์ประกอบความร้อนและลดอายุการใช้งานของเตาอบ ดังนั้นก่อนใช้เตาอบ ควรทำความสะอาดให้สะอาดตามคู่มือการใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น

• การทำความสะอาดเตาเป็นช่วงเวลาที่ดีในการตรวจดูอีกครั้งและตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงานได้อย่างถูกต้อง ขันสกรูที่หลวมๆ ให้แน่น ถอดวัสดุไวไฟออกจากเตาอบ และตรวจสอบว่าทุกอย่างเรียบร้อยดี

1. ทดสอบเตาอบ.ตรวจสอบการทำงานของเตาอบ - เริ่มการทำงานในโหมดที่วางแผนไว้ แม้ว่าคุณจะควรใช้วัสดุทดสอบและโหมดที่แนะนำในคู่มือการใช้งานเสมอ แต่คุณสามารถตรวจสอบการทำงานของเตาอบได้โดยใช้กรวยแบบ pyrometric 04 แบบรองรับตัวเอง วางกรวยหนึ่งอันบนแต่ละชั้นวางประมาณ 5 เซนติเมตรจากผนังเตาอบ หลังจากนั้นให้ทำดังต่อไปนี้:

   เตรียมแม่พิมพ์หล่อและชั้นวางถ้าไม่ปกป้อง. พื้นผิวภายในเตาอบ แก้วที่หลอมละลายอาจเกาะติดได้ ใช้น้ำยาทำความสะอาดเตาอบหรือเครื่องแยกกระจกบนชั้นวางและแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการติด

   ส่วนที่ 2

   ขวดละลาย

   1. เลือกระหว่างการหล่อและการดัดนี่คือสองวิธีหลักในการหลอมแก้ว โดยทั่วไป การหล่อเกี่ยวข้องกับการหลอมแก้วแล้วเติมแก้วเหลวลงในแม่พิมพ์หล่อ ซึ่งแก้วจะแข็งตัวเป็นรูปร่าง เมื่อทำการดัด กระจกจะร้อนขึ้นจนถึงสถานะของเหลวและมีรูปร่างอิสระ โดยจะไหลไปรอบๆ พื้นผิวรองรับ (เช่น ขาตั้งตกแต่งหรือที่ทับกระดาษ)

      ตั้งอุณหภูมิโหมดนี้ประกอบด้วยหลายช่วงเวลาซึ่งมีอัตราการทำความร้อนและความเย็นที่แตกต่างกัน ในแต่ละช่วงเวลา อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงภายในขีดจำกัดและความเร็วที่แน่นอน อุณหภูมิส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และควรเลือกตามประเภทของกระจกที่ใช้

      วางแก้วไว้ในเตาอบเมื่อคุณทำความสะอาดขวดและเตาอบ ทดสอบเตาอบ และปกป้องด้านในเตาอบจากเศษแก้วแล้ว คุณก็เกือบจะพร้อมที่จะหลอมแก้วแล้ว อย่างไรก็ตาม คุณควรวางขวดไว้ตรงกลางเตาอบอย่างแน่นหนาก่อน

      เปิดเตาอบขั้นตอนแรกคือการอุ่นขวด และในระหว่างขั้นตอนนี้ควรเพิ่มอุณหภูมิเป็นไม่เกิน 260°C หากต้องการให้ความร้อนช้าลง คุณสามารถเลือกขั้นที่เล็กลงได้ ซึ่งจะทำให้กระบวนการช้าลงเล็กน้อย แต่จะป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์หล่อแตกร้าวซึ่งอาจเกิดจากการช็อกจากความร้อน

      • เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดในแต่ละขั้นตอนแล้ว ควรเก็บแก้วไว้ที่อุณหภูมินั้นตามระยะเวลาที่กำหนด ในหลายกรณี การเปิดรับแสงสั้นๆ เพียง 10-12 นาทีก็เพียงพอแล้ว
      • เมื่อใช้งานเตาจะต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันที่ระบุไว้ในคู่มือการใช้งานเตา โดยทั่วไปจะรวมถึงถุงมือทนความร้อนและแว่นตานิรภัย

   2. ลดความเร็วและทำความร้อนต่อเมื่ออุณหภูมิสูงถึง 560°C แก้วจะเริ่มอ่อนตัวลง ผนังตรงกลางขวดที่บางกว่าจะเริ่มรั่ว บน ที่เวทีนี้เพื่อรับ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดขอแนะนำให้ปรับอุณหภูมิให้เท่ากันทั่วทั้งขวด เพื่อจุดประสงค์นี้ แนะนำให้เพิ่มอุณหภูมิทีละน้อย ประมาณ 120°C

      ละลายขวดเมื่อมาถึงจุดนี้ คุณจะถึงอุณหภูมิที่แก้วไหลแล้ว เริ่มต้นที่ 704°C เพิ่มอุณหภูมิในอัตรา 148°C ต่อชั่วโมงจนกระทั่งถึง 776°C

      หลอมแก้วหลอมเหลวการหลอมเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการแข็งตัวของแก้ว ซึ่งสำหรับแก้วส่วนใหญ่จะน้อยกว่า 537°C เล็กน้อย เพื่อลดความเครียดในกระจกและลดโอกาสที่จะแตกร้าว ให้คงไว้ที่อุณหภูมินี้ในอัตราหนึ่งชั่วโมงต่อความหนาของกระจกทุกๆ 0.64 เซนติเมตร

แก้วเป็นวัสดุที่โดดเด่นกว่าวัสดุอื่นที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างชัดเจน นี่เป็นสาเหตุหลักมาจากคุณสมบัติ ของวัสดุนี้. แม้ว่าแก้วประเภทหนึ่งจะถูกขุดขึ้นมาเป็นแร่ แต่ผลิตภัณฑ์นี้มักเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์

คุณสมบัติของแก้ว

นอกจากความจริงที่ว่าแก้วมีจุดหลอมเหลวและสามารถทำจากวัสดุนี้ได้หลากหลายผลิตภัณฑ์ แต่ยังมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมายอีกด้วย ความหนาแน่นของกระจกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับมัน องค์ประกอบทางเคมีตัวบ่งชี้นี้แสดงลักษณะของอัตราส่วนปริมาตรต่อน้ำหนักของวัสดุ ดังนั้นตัวบ่งชี้นี้จึงต่ำที่สุดสำหรับแก้วควอทซ์

ในทางกลับกัน คริสตัลมีค่าสูงสุดซึ่งสามารถเกิน 3 g/cm3 ได้ ความแข็งแรงของวัสดุนี้ยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีด้วยนั่นคือแก้วสามารถรักษาความสมบูรณ์ในผลิตภัณฑ์ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกได้อย่างไร ในระหว่างแรงดึงและแรงอัด อิทธิพลขององค์ประกอบทางเคมีเกือบจะเหมือนกัน ความแข็งของวัสดุได้รับผลกระทบจากการมีหรือไม่มีสิ่งเจือปนและตัวบ่งชี้เชิงปริมาณในชิ้นงานทดสอบที่กำหนด สิ่งที่ยากที่สุดถือเป็นสิ่งที่ประกอบด้วย จำนวนมากซิลิกา ได้แก่ ควอตซ์และบอโรซิลิเกต ในทางกลับกัน การมีลีดออกไซด์ในองค์ประกอบจะช่วยลดลักษณะความแข็งแรง ดังที่ทราบกันดีว่าจุดหลอมเหลวสูงของแก้วทำให้คุณสามารถเปลี่ยนแปลงได้ รูปร่างและหากจำเป็น ให้ได้รูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แต่เมื่อ อุณหภูมิต่ำซึ่งถือเป็นเรื่องปกติสำหรับชีวิตมนุษย์ กระจกที่รับน้ำหนักจะถูกทำลายและไม่เสียรูป

ความเปราะบางของผลิตภัณฑ์แก้วขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุตลอดจนรูปร่าง วิธีที่ง่ายที่สุดในการแตกออกเป็นชิ้น ๆ คือแก้ว รูปร่างแบน. เพื่อเพิ่มตัวบ่งชี้นี้ แมกนีเซียมออกไซด์และบอริกแอนไฮไดรด์จะถูกเพิ่มเข้าไปในองค์ประกอบระหว่างการผลิตวัสดุ ยิ่งกระจกมีความแตกต่างกันมากเท่าไร แก้วก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะแตกหักเนื่องจากความเครียดทางกลมากขึ้นเท่านั้น

ผลกระทบของอุณหภูมิ

อุณหภูมิหลอมละลายของแก้วสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ แม้ว่าวัสดุจะมีความเปราะบาง แต่เพื่อที่จะเปลี่ยนให้เป็นสถานะของเหลวได้นั้นจะต้องได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง เกี่ยวกับ แก้วธรรมดาจากนั้นจุดหลอมเหลวจะอยู่ในช่วง 425 ถึง 600 o C สำหรับควอตซ์ตัวเลขนี้จะสูงถึง 1,000 o C เนื่องจากความเปราะบางและด้วยเหตุนี้ความซับซ้อนในการทำชิ้นส่วนขนาดใหญ่มากจากแก้วจึงจำเป็นต้องสร้างวัสดุที่สามารถทำได้ มีความคงทนมากขึ้นโดยยังคงคุณสมบัติอื่นๆ ไว้ และในปี พ.ศ. 2479 ได้มีการจำหน่าย แก้วอินทรีย์. จุดหลอมเหลวของลูกแก้วมีค่าต่ำเพียง 160 o C และที่อุณหภูมิ 200 o C วัสดุจะถึงจุดเดือด Plexiglas ถูกนำมาใช้ทุกที่อย่างแท้จริงเนื่องจากความโปร่งใสของมันเหมือนกับของอื่น ๆ แต่ในแง่ของความต้านทานแรงกระแทกนั้นมีลำดับความสำคัญที่สูงกว่า

ประเภทของกระจก

หากเราเพิกเฉยต่อลูกแก้วชั่วคราวและจำเกี่ยวกับวัสดุประเภทอื่นนี้ได้ แสดงว่ามีสี่ประเภท: แบบธรรมดา ควอตซ์ โบโรซิลิเกต และคริสตัล แต่ละสายพันธุ์มีคุณสมบัติพิเศษของตัวเองที่ทำให้โดดเด่นจากที่อื่น

แก้วธรรมดา

แก้วประเภทนี้ได้แก่ แก้วโซดา แก้วโปแตช และแก้วมะนาว-โซเดียม-โพแทสเซียม ประเภทแรกใช้สำหรับการผลิตกระจกหน้าต่าง จาน และภาชนะแก้วต่างๆ โปแตชมีจุดหลอมเหลวสูงกว่า แก้วชนิดนี้ใช้ในการผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารคุณภาพสูง กระจกธรรมดาประเภทนี้มีสีจางและโปร่งใสเด่นชัด วิวสุดท้ายยังใช้อย่างแข็งขันในการผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร

แก้วควอทซ์

แก้วประเภทนี้ผลิตขึ้นโดยการหลอมวัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูง ดังนั้นคำตอบของคำถามที่อุณหภูมิละลายของแก้วควอทซ์คือ 1000 o C นี่แสดงให้เห็นว่าวัสดุประเภทนี้ทนความร้อนได้มากที่สุดเช่นกัน ดังนั้น หากคุณลดอุณหภูมิลงในสภาวะร้อนใน น้ำเย็นมันจะไม่แตก ด้วยเหตุนี้แก้วควอทซ์จึงสามารถนำไปใช้ได้มาก อุณหภูมิสูงเพราะในการที่จะให้กลายเป็นของเหลวนั้นอุณหภูมิจะต้องสูงถึง 1500 o C

แก้วนี้มีสองประเภท - ควอตซ์ใสและเคลือบด้านสีน้ำนม ในแง่ของประสิทธิภาพ เกือบจะเหมือนกัน แต่แตกต่างกันในด้านคุณสมบัติทางแสง พื้นผิวของแก้วควอทซ์มีความสามารถในการดูดซับที่มากกว่า ไม่เพียงแต่ความชื้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงก๊าซบางชนิดด้วย โปรดจำไว้ว่าควอตซ์ต้องได้รับการปกป้องจากสารปนเปื้อนทุกชนิด รวมถึงรอยที่มือมันเยิ้ม คราบดังกล่าวสามารถกำจัดออกได้ด้วยเอธานอล หรือใช้อะซิโตนเป็นตัวเลือก

แก้วบอโรซิลิเกต

แก้วประเภทนี้ประกอบด้วยโบรอนออกไซด์จำนวนมาก ซึ่งเป็นคำอธิบายชื่อของมัน ด้วยการนำสารนี้เข้าสู่องค์ประกอบทำให้มีความแข็งแรงมากกว่าชนิดอื่นมาก ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแก้วบอโรซิลิเกตสามารถต้านทานการต้านทานการเปลี่ยนแปลงของแก้วมะนาวได้ 5 เท่า ตัวชี้วัดอื่นๆ เกี่ยวข้องกับความทนทานต่อสารเคมีของแก้ว และช่วยให้สามารถนำไปใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าได้ เพื่อให้วัสดุประเภทนี้นิ่มลงจำเป็นต้องให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 585 o C

แก้วคริสตัล

ทุกคนคุ้นเคยกับคริสตัล วัสดุนี้ถือเป็นเกรดสูงสุดในบรรดาแว่นตาต่างๆ ไม่เพียงแต่มีความแวววาวที่เป็นเอกลักษณ์เท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการหักเหแสงอย่างรุนแรงอีกด้วย แก้วคริสตัลอาจมีสารตะกั่วหรือปราศจากสารตะกั่ว สมัยก่อนมีน้ำหนักและสาธิตมากกว่า เกมที่สวยงามเบาใช้ประกอบอาหารหรือของที่ระลึก แก้วไร้สารตะกั่วมักใช้ในอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาและมีคุณภาพสูง

วันนี้เราจะมาพูดถึงวิธีทำกระจกด้วยตัวเองที่บ้านด้วยมือของคุณเอง เราจะพิจารณาวิธีการและเทคโนโลยีด้วย ทำเองแก้วและผลิตภัณฑ์แก้ว ได้แก่ เตาเผา อุปกรณ์และเครื่องมือสำหรับการหลอมแก้ว

ในโรงงานและห้องปฏิบัติการเคมี แก้วผลิตจากประจุ ซึ่งเป็นส่วนผสมแห้งของผงเกลือ ออกไซด์ และสารประกอบอื่นๆ ที่ผสมให้เข้ากัน เมื่อให้ความร้อนในเตาอบที่อุณหภูมิสูงมาก ซึ่งมักจะสูงกว่า 1,500°C เกลือจะสลายตัวเป็นออกไซด์ ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยาระหว่างกันจะเกิดเป็นซิลิเกต บอเรต ฟอสเฟต และสารประกอบอื่นๆ ซึ่งมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง พวกเขาร่วมกันสร้างแก้ว

เราจะเตรียมสิ่งที่เรียกว่าแก้วหลอมละลาย ซึ่งการทดสอบในห้องปฏิบัติการก็เพียงพอแล้ว เตาอบไฟฟ้าด้วยอุณหภูมิความร้อนสูงถึง 1,000°C คุณจะต้องใช้ถ้วยใส่ตัวอย่าง แหนบเบ้าหลอม (เพื่อไม่ให้ไหม้) และแผ่นแบนขนาดเล็ก เหล็กหรือเหล็กหล่อ ขั้นแรกเราจะเชื่อมกระจกก่อน แล้วจึงค่อยหาประโยชน์ใช้สอย

ผสมกับไม้พายบนกระดาษ 10 กรัมโซเดียมเตตระบอเรต (บอแรกซ์) ตะกั่วออกไซด์ 20 กรัมและโคบอลต์ออกไซด์ 1.5 กรัมร่อนผ่านตะแกรง นี่คือชุดของเรา เทลงในถ้วยใส่ตัวอย่างเล็กๆ แล้วใช้ไม้พายบดให้แน่นจนได้กรวยโดยให้ด้านบนอยู่ตรงกลางของถ้วยใส่ตัวอย่าง ประจุอัดแน่นควรใช้ปริมาตรไม่เกินสามในสี่ของปริมาตรในเบ้าหลอม จากนั้นแก้วจะไม่หก

ใช้ที่คีบ วางเบ้าหลอมลงในเตาไฟฟ้า (เบ้าหลอมหรือเผา) ให้ความร้อนที่ 800-900 °C และรอจนกระทั่งประจุละลาย สิ่งนี้ตัดสินโดยการปล่อยฟอง: ทันทีที่ฟองหยุด แก้วก็พร้อม ใช้ที่คีบเอาเบ้าหลอมออกจากเตา แล้วเทแก้วที่หลอมละลายลงบนเหล็กหรือแผ่นเหล็กหล่อที่สะอาดทันที เมื่อเย็นลงบนเตา แก้วจะเกิดแท่งโลหะสีน้ำเงินม่วง

เพื่อให้ได้แก้วที่มีสีอื่น ให้แทนที่โคบอลต์ออกไซด์ด้วยออกไซด์ที่มีสีอื่น เหล็ก (III) ออกไซด์ (1-1.5 กรัม) จะทำให้แก้วเป็นสีน้ำตาล คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ (0.5-1 กรัม) - สีเขียว ซึ่งเป็นส่วนผสมของคอปเปอร์ออกไซด์ 0.3 กรัม โคบอลต์ออกไซด์ 1 กรัม และเหล็ก 1 กรัม ( III) ออกไซด์—สีดำ หากคุณใช้เพียงกรดบอริกและตะกั่วออกไซด์ แก้วก็จะยังคงไม่มีสีและโปร่งใส ทดลองตัวเองกับออกไซด์อื่นๆ เช่น โครเมียม แมงกานีส นิกเกิล ดีบุก

บดแก้วด้วยสากในครกพอร์ซเลน เพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บจากเศษชิ้นส่วน อย่าลืมพันมือด้วยผ้าเช็ดตัวและคลุมครกและสากด้วยผ้าสะอาด

เทผงแก้วเนื้อละเอียดลงบนแก้วหนา เติมน้ำเล็กน้อย แล้วบดจนเป็นครีมด้วยเสียงระฆัง - จานแก้วหรือพอร์ซเลนที่มีด้ามจับ แทนที่จะใช้เสียงระฆัง คุณสามารถใช้ครกก้นแบนเล็ก ๆ หรือหินแกรนิตขัดเงา - นี่คือสิ่งที่ปรมาจารย์เก่าทำเมื่อทาสีพื้น มวลที่ได้เรียกว่าสลิป เราจะใช้มันกับพื้นผิวอลูมิเนียมในลักษณะเดียวกับที่ใช้ทำเครื่องประดับ

ทำความสะอาดพื้นผิวอลูมิเนียม กระดาษทรายและขจัดไขมันด้วยการต้มในสารละลายโซดา บนพื้นผิวที่สะอาด วาดโครงร่างของการออกแบบด้วยมีดผ่าตัดหรือเข็ม ใช้แปรงธรรมดาปิดพื้นผิวด้วยสลิป เช็ดให้แห้งบนเปลวไฟ จากนั้นให้ความร้อนในเปลวไฟเดียวกันจนกระทั่งแก้วหลอมรวมกับโลหะ คุณจะได้รับเคลือบฟัน

หากไอคอนมีขนาดเล็ก สามารถคลุมด้วยชั้นกระจกและให้ความร้อนด้วยเปลวไฟทั้งหมด หากผลิตภัณฑ์มีขนาดใหญ่กว่า (เช่นป้ายที่มีจารึก) คุณจะต้องแบ่งออกเป็นส่วน ๆ แล้วทากระจกทีละชิ้น เพื่อให้สีเคลือบฟันเข้มขึ้น ให้ทากระจกอีกครั้ง ด้วยวิธีนี้คุณจะได้รับไม่เพียง แต่เครื่องประดับเท่านั้น แต่ยังเชื่อถือได้อีกด้วย เคลือบฟันเพื่อปกป้องชิ้นส่วนอลูมิเนียมในอุปกรณ์และรุ่นทุกชนิด เนื่องจากในกรณีนี้เคลือบฟันจะรับภาระเพิ่มเติม พื้นผิวโลหะหลังจากล้างไขมันและล้างแล้วแนะนำให้เคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูง ในการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอที่จะเก็บชิ้นส่วนไว้ประมาณ 5-10 นาทีในเตาอบที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 600°C

แน่นอนว่าจะสะดวกกว่าถ้าทาสลิปกับชิ้นส่วนขนาดใหญ่โดยไม่ต้องใช้แปรง แต่ใช้ขวดสเปรย์หรือเพียงแค่รดน้ำ (แต่ชั้นควรบาง) อบชิ้นส่วนให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 50-60°C จากนั้นถ่ายโอนไปยังเตาอบไฟฟ้าที่ให้ความร้อนถึง 700-800°C

คุณยังสามารถทำแผ่นทาสีสำหรับงานโมเสกจากแก้วหลอมละลายได้ ปิดฝาเครื่องลายครามที่แตกหัก (มักจะให้คุณซื้อที่ร้านขายเครื่องจีน) ด้วยแผ่นกันลื่นบางๆ ตากให้แห้งที่อุณหภูมิห้องหรือในเตาอบ แล้วหลอมแก้วลงบนจาน โดยเก็บไว้ในเตาอบไฟฟ้าที่อุณหภูมิ ไม่ต่ำกว่า 700°C.

เมื่อเชี่ยวชาญการทำงานกับกระจกแล้ว คุณสามารถช่วยเพื่อนร่วมงานจากชมรมชีววิทยาได้ พวกเขามักจะทำตุ๊กตาสัตว์ต่างๆ และตุ๊กตาสัตว์ต้องมีดวงตาที่มีสีต่างกัน...

เจาะรูหลายรูในแผ่นเหล็กหนาประมาณ 1.5 ซม ขนาดที่แตกต่างกันมีก้นทรงกรวยหรือทรงกลม เช่นเดียวกับเมื่อก่อน ให้หลอมแก้วสีต่างๆ แกมมาน่าจะเพียงพอ แต่หากต้องการเปลี่ยนความเข้มให้เพิ่มหรือลดเนื้อหาของสารเติมแต่งสีเล็กน้อย

วางแก้วหลอมเหลวสีสดใสหยดเล็กๆ ลงในช่องของแผ่นเหล็ก จากนั้นเทแก้วสีไอริสลงไป หยดจะเข้าสู่มวลหลัก แต่จะไม่ผสมกับมัน - วิธีนี้จะทำให้ทั้งรูม่านตาและม่านตาได้รับการสืบพันธุ์ ทำให้สิ่งของเย็นลงอย่างช้าๆ หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกะทันหัน ในการทำเช่นนี้ ให้นำ "ตา" ที่แข็งแต่ยังคงร้อนออกจากแม่พิมพ์ด้วยแหนบที่อุ่น แล้ววางลงในแร่ใยหินที่หลวมแล้วทำให้เย็นลงในนั้นจนกระทั่ง อุณหภูมิห้อง. .

แน่นอนว่าแก้วหลอมเหลวยังสามารถนำไปใช้งานอื่นๆ ได้อีกด้วย แต่จะดีกว่าไหมถ้าคุณมองหาพวกเขาด้วยตัวเอง?

และเพื่อทำการทดลองด้วยแก้วให้เสร็จสิ้นโดยใช้เตาไฟฟ้าแบบเดียวกันเราจะพยายามเปลี่ยนกระจกธรรมดาให้เป็นแก้วสี คำถามทั่วไป: เป็นไปได้ไหมที่จะทำแว่นกันแดดด้วยวิธีนี้? เป็นไปได้ แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะประสบความสำเร็จในครั้งแรกเนื่องจากกระบวนการนี้ไม่แน่นอนและต้องใช้ทักษะบางอย่าง ดังนั้น ให้หยิบแว่นตาหลังจากที่คุณฝึกฝนบนเศษแก้วแล้วเท่านั้น และตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลลัพธ์เป็นไปตามความคาดหวังของคุณ

สีฐานสำหรับกระจกจะเป็นขัดสน จากเรซิน เกลือของกรดที่ประกอบขึ้นเป็นขัดสน คุณเคยเตรียมเครื่องทำให้แห้งไว้ก่อนหน้านี้ สีน้ำมัน. ให้เรากลับมาที่เรซินอีกครั้ง เนื่องจากพวกมันสามารถสร้างฟิล์มบางๆ แม้กระทั่งบนกระจกและทำหน้าที่เป็นพาหะของสารสี

ละลายชิ้นขัดสนในสารละลายโซดาไฟที่มีความเข้มข้นประมาณ 20% กวนและจดจำแน่นอนระวังจนกว่าของเหลวจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเข้ม หลังจากกรองแล้ว ให้เติมสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ FeCl3 หรือเกลือเฟอร์ริกอื่นๆ เล็กน้อย โปรดทราบว่าความเข้มข้นของสารละลายควรมีน้อย เกลือไม่สามารถรับประทานได้มากเกินไป - การตกตะกอนของเหล็กไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จะรบกวนเรา หากความเข้มข้นของเกลือต่ำจะเกิดการตกตะกอนของเหล็กเรซินสีแดง - นี่คือที่ที่จำเป็น

กรองตะกอนสีแดงแล้วตากให้แห้งในอากาศแล้วละลายจนอิ่มตัวในน้ำมันเบนซินบริสุทธิ์ (ไม่ใช่น้ำมันเบนซินในรถยนต์ แต่เป็นน้ำมันเบนซินที่เป็นตัวทำละลาย) จะดีกว่าถ้าใช้เฮกเซนหรือปิโตรเลียมอีเทอร์ ใช้แปรงหรือสเปรย์พ่นกระจกบางๆ บนพื้นผิว ปล่อยให้แห้งแล้วนำเข้าเตาอบที่อุณหภูมิประมาณ 600°C เป็นเวลา 5-10 นาที

แต่ขัดสนเป็นสารอินทรีย์และไม่สามารถทนต่ออุณหภูมินี้ได้! ถูกต้อง แต่นั่นคือสิ่งที่คุณต้องการ - ปล่อยให้ฐานอินทรีย์เผาไหม้ จากนั้นฟิล์มเหล็กออกไซด์บาง ๆ จะยังคงอยู่บนกระจกและยึดติดกับพื้นผิวได้ดี และถึงแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วออกไซด์จะทึบแสง แต่ก็เป็นเช่นนั้น ชั้นบางมันส่งส่วนหนึ่งของรังสีแสง เช่น สามารถใช้เป็นตัวกรองแสงได้
บางทีชั้นป้องกันแสงอาจดูมืดเกินไปสำหรับคุณหรือในทางกลับกันก็สว่างเกินไป ในกรณีนี้ ให้เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการทดลอง - เพิ่มหรือลดความเข้มข้นของสารละลายขัดสนเล็กน้อย เปลี่ยนเวลาและอุณหภูมิในการเผา หากคุณไม่พอใจกับสีที่ทาสีแก้ว ให้เปลี่ยนเฟอร์ริกคลอไรด์เป็นคลอไรด์ของโลหะอื่น แต่แน่นอนว่าเป็นออกไซด์ที่มีสีสดใส เช่น ทองแดงหรือโคบอลต์คลอไรด์

และเมื่อเทคโนโลยีได้รับการพัฒนาอย่างระมัดระวังบนชิ้นกระจก ก็สามารถเปลี่ยนแว่นตาธรรมดาให้เป็นแว่นกันแดดได้โดยไม่ต้องเสี่ยงมากนัก เพียงจำไว้ว่าให้ถอดกระจกออกจากกรอบ - กรอบพลาสติกจะไม่ทนต่อความร้อนในเตาอบในลักษณะเดียวกับฐานขัดสน...
.
การทำแก้วต้องละลายทราย คุณอาจเคยเดินบนทรายร้อนในวันที่มีแสงแดด ดังนั้นคุณจึงเดาได้ว่าการทำเช่นนี้จะต้องได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก น้ำแข็งก้อนหนึ่งละลายที่อุณหภูมิประมาณ 0 C ทรายเริ่มละลายที่อุณหภูมิอย่างน้อย 1,710 C ซึ่งเกิน อุณหภูมิสูงสุดเตาอบปกติของเราเกือบเจ็ดครั้ง
การทำความร้อนสารใด ๆ ให้ได้อุณหภูมิดังกล่าวนั้นต้องใช้พลังงานจำนวนมากดังนั้นจึงต้องใช้เงินด้วย ด้วยเหตุนี้ เมื่อผลิตแก้วสำหรับความต้องการในชีวิตประจำวัน ช่างทำแก้วจึงเติมสารลงในทรายที่ช่วยให้ทรายละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่า - ประมาณ 815 C สารนี้มักจะเป็นโซดาแอช
อย่างไรก็ตาม หากคุณใช้เพียงส่วนผสมของทรายและโซดาแอชในการหลอมละลาย คุณก็จะได้ ความหลากหลายที่น่าทึ่งแก้ว - แก้วที่ละลายน้ำได้ (พูดตรงๆ ไม่ใช่ที่สุด ทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับแว่นตา)

เพื่อป้องกันไม่ให้แก้วละลาย คุณต้องเติมสารตัวที่สามลงไป ช่างทำแก้วเติมหินปูนบดลงในทรายและโซดา (คุณคงเคยเห็นหินสีขาวที่สวยงามนี้มาก่อน)

แก้วที่นิยมใช้ทำหน้าต่าง กระจก แก้ว ขวด และหลอดไฟ เรียกว่า แก้วซิลิเกตโซดาไลม์ แก้วประเภทนี้มีความทนทานมากและเมื่อหลอมละลายจะขึ้นรูปได้ง่าย แบบฟอร์มที่ต้องการ. นอกจากทราย โซดาแอช และหินปูนแล้ว ส่วนผสมนี้ (ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่า "ส่วนผสม") ยังมีแมกนีเซียมออกไซด์ อลูมิเนียมออกไซด์เล็กน้อย กรดบอริกตลอดจนสารที่ป้องกันการเกิดฟองอากาศในส่วนผสมนี้

ส่วนผสมทั้งหมดเหล่านี้รวมกันและวางส่วนผสมไว้ในเตาหลอมขนาดยักษ์ (เตาที่ใหญ่ที่สุดในเตาเหล่านี้สามารถรองรับแก้วเหลวได้เกือบ 1,110,000 กิโลกรัม)

ความร้อนสูงของเตาอบจะทำให้ส่วนผสมร้อนจนเริ่มละลายและเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวหนืด แก้วเหลวพวกเขายังคงให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงจนกว่าฟองและเส้นเลือดทั้งหมดจะหายไปเนื่องจากสิ่งที่ทำจากมันจะต้องโปร่งใสอย่างแน่นอน เมื่อมวลแก้วกลายเป็นเนื้อเดียวกันและสะอาด ให้ลดความร้อนลงและรอจนกระทั่งแก้วกลายเป็นมวลหนืดเหมือนไอริสร้อน จากนั้นแก้วจะถูกเทจากเตาหลอมลงในเครื่องหล่อ จากนั้นจึงเทลงในแม่พิมพ์และขึ้นรูป
อย่างไรก็ตามในการผลิตวัตถุกลวง เช่น ขวด จะต้องเป่าแก้วเป็น บอลลูน. ก่อนหน้านี้การเป่าแก้วอาจพบเห็นได้ในงานแสดงสินค้าและงานรื่นเริง แต่ตอนนี้กระบวนการนี้มักแสดงทางทีวี คุณคงเคยเห็นคนเป่าแก้วเป่าแก้วร้อนที่ปลายท่อเพื่อสร้างรูปทรงที่น่าทึ่ง แต่แก้วก็สามารถเป่าโดยใช้เครื่องจักรได้เช่นกัน หลักการพื้นฐานของการเป่าแก้วคือการเป่าแก้วให้หยดจนเกิดฟองอากาศตรงกลางซึ่งจะกลายเป็นโพรงในชิ้นงานที่เสร็จแล้ว

หลังจากที่แก้วได้รับรูปทรงที่ต้องการแล้ว อันตรายใหม่กำลังรออยู่ - มันสามารถแตกได้เมื่อเย็นลงถึงอุณหภูมิห้อง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ช่างฝีมือจึงพยายามควบคุมกระบวนการทำความเย็นโดยให้กระจกที่ชุบแข็งได้รับการบำบัดความร้อน ขั้นตอนสุดท้ายการประมวลผล - กำจัดหยดแก้วส่วนเกินออกจากที่จับถ้วยหรือแผ่นขัดเงาโดยใช้สารเคมีพิเศษที่ทำให้มันเรียบเนียนอย่างสมบูรณ์แบบ

นักวิทยาศาสตร์ยังคงถกเถียงกันอยู่ว่าแก้วควรถือเป็นของแข็งหรือของเหลวที่มีความหนืดมาก (คล้ายน้ำเชื่อม) เนื่องจากกระจกในหน้าต่างของบ้านเก่าจะหนากว่าที่ด้านล่างและบางกว่าที่ด้านบน บางคนจึงอ้างว่ากระจกจะหยดเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตามก็สามารถโต้แย้งได้ว่าก่อนหน้านี้ กระจกหน้าต่างพวกเขาไม่ได้ถูกทำให้ตรงอย่างสมบูรณ์ และผู้คนก็เพียงแค่สอดมันเข้าไปในเฟรมโดยให้ขอบที่หนากว่าอยู่ด้านล่าง แม้แต่เครื่องแก้วจากสมัยนั้น โรมโบราณไม่แสดงอาการของ "ความคล่องตัว" ใด ๆ ดังนั้นตัวอย่างกระจกหน้าต่างแบบเก่าจึงไม่สามารถช่วยตอบคำถามว่าแก้วเป็นของเหลวที่มีความหนืดสูงจริงหรือไม่

องค์ประกอบ (วัตถุดิบ) สำหรับทำแก้วที่บ้าน:
ทรายควอทซ์
โซดาแอช;
ธาลามิต;
หินปูน;
เนฟีลีนไซไนต์;
โซเดียมซัลเฟต.

วิธีทำแก้วที่บ้าน (กระบวนการผลิต)

โดยทั่วไปใช้เป็นส่วนผสมคือเศษแก้ว ( แก้วแตก) บวกกับส่วนประกอบข้างต้น

1) ส่วนประกอบแก้วในอนาคตจะเข้าไปในเตาเผาซึ่งทุกอย่างจะละลายที่อุณหภูมิ 1,500 องศาทำให้เกิดมวลของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน

2) แก้วเหลวจะเข้าสู่โฮโมจีไนเซอร์ (อุปกรณ์สำหรับสร้างส่วนผสมที่เสถียร) ซึ่งจะถูกผสมให้เป็นมวลที่มีอุณหภูมิสม่ำเสมอ

3) ปล่อยให้มวลร้อนจับตัวเป็นเวลาหลายชั่วโมง

นี่แหละวิธีทำแก้ว!

การผลิตแก้วเริ่มต้นอย่างน้อยในช่วงสหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช โดยเห็นได้จากอนุภาคแก้วที่พบในเมโสโปเตเมีย การทำแก้วซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นงานศิลปะที่หายาก ได้กลายเป็นอุตสาหกรรมที่แพร่หลายซึ่งมีการใช้ผลิตภัณฑ์แก้วทั้งในเชิงพาณิชย์และในเชิงพาณิชย์ ใช้ในบ้านเช่นภาชนะแก้ว วัสดุฉนวน,การเสริมเส้นใยเลนส์และศิลปะประยุกต์ แม้ว่าวัสดุที่ใช้ทำแก้วอาจแตกต่างกันไป แต่กระบวนการพื้นฐานของวิธีทำแก้วยังคงเหมือนเดิมและอธิบายไว้ด้านล่างนี้

เอา ปริมาณที่เพียงพอทรายทราย เรียกอีกอย่างว่าทรายควอทซ์ ทรายซิลิกาเป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตแก้ว แก้วที่ไม่มีธาตุเหล็กเจือปนจะถูกใช้เพื่อทำกระจกใส เนื่องจากหากมีเหล็กอยู่จะทำให้กระจกมีสีเขียว หากคุณไม่พบทรายโดยไม่มีสิ่งเจือปนที่เป็นเหล็ก คุณสามารถกำจัดเอฟเฟกต์สีอ่อนได้โดยการเติมแมงกานีสไดออกไซด์จำนวนเล็กน้อย

เติมโซเดียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซด์ลงในทราย โซเดียมคาร์บอเนต (หรือโซดา) ช่วยลดอุณหภูมิที่จำเป็นในการผลิตแก้วในระดับอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ช่วยให้น้ำซึมผ่านกระจกได้ ดังนั้นจึงเติมโซเดียมคาร์บอเนตหรือแคลเซียมไฮดรอกไซด์เพื่อทำให้คุณสมบัตินี้เป็นกลาง สามารถเติมแมกนีเซียมและ/หรืออะลูมิเนียมออกไซด์เพื่อทำให้กระจกมีความทนทานมากขึ้น ตามกฎแล้ว สารเติมแต่งเหล่านี้จะก่อตัวไม่เกิน 26-30 เปอร์เซ็นต์ของชุดแก้ว

หากต้องการปรับปรุงคุณภาพแก้ว ให้เพิ่มสิ่งอื่นๆ องค์ประกอบทางเคมีตามวัตถุประสงค์การใช้งาน สารเติมแต่งที่พบมากที่สุดสำหรับการผลิต กระจกตกแต่งคือตะกั่วออกไซด์ซึ่งให้ความเงางามแก่ผลิตภัณฑ์แก้วใสตลอดจนความเหนียวซึ่งทำให้กระบวนการตัดกระจกง่ายขึ้นและยังช่วยลดจุดหลอมเหลวอีกด้วย เลนส์แว่นตาอาจมีแลนทานัมออกไซด์เนื่องจากคุณสมบัติการหักเหของแสง ในขณะที่เหล็กช่วยให้กระจกดูดซับความร้อน

คริสตัลสามารถมีตะกั่วออกไซด์ได้มากถึง 33 เปอร์เซ็นต์; อย่างไรก็ตาม ยิ่งมีตะกั่วออกไซด์มากเท่าใด ทักษะในการขึ้นรูปแก้วหลอมเหลวก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ผู้ผลิตคริสตัลหลายรายจึงเลือกใช้ตะกั่วในแก้วน้อยลง

หากจำเป็นต้องทำแก้ว สีใดสีหนึ่ง, เพิ่มเข้าไป สารเคมี. ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น สิ่งเจือปนของเหล็กในทรายควอทซ์ทำให้กระจกมีสีเขียว ดังนั้นจึงมีการเติมเหล็กออกไซด์ เช่น คอปเปอร์ออกไซด์ เพื่อเพิ่มโทนสีเขียว สารประกอบซัลเฟอร์จะทำให้กระจกมีสีเหลือง สีเหลืองอำพัน สีน้ำตาล หรือแม้กระทั่งสีดำ ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนหรือเหล็กที่เติมลงในส่วนผสม

ใส่ส่วนผสมลงในถ้วยใส่ตัวอย่างหรือภาชนะที่ทนความร้อนได้ดี

ละลายส่วนผสมจนเป็นของเหลว ในการผลิตแก้วควอทซ์อุตสาหกรรม จะต้องทำการหลอมใน เตาอบแก๊ส, ในขณะที่ แก้วพิเศษสามารถผลิตได้โดยใช้ไฟฟ้า เตาหลอม, เตาหม้อต้มหรือเตาเผา

ทรายควอตซ์ที่ไม่มีสารเติมแต่งจะกลายเป็นแก้วที่อุณหภูมิ 2,300 องศาเซลเซียส (4,174 องศาฟาเรนไฮต์) ด้วยการเติมโซเดียมคาร์บอเนต (โซดา) อุณหภูมิจะลดลงถึงระดับที่ต้องการสำหรับการผลิตแก้ว คือ 1,500 องศาเซลเซียส (2,732 องศาฟาเรนไฮต์)

ขจัดฟองอากาศและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามวลแก้วหลอมเหลวเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งหมายถึงการคนส่วนผสมจนข้นและเติมสารเคมี เช่น โซเดียมซัลเฟต โซเดียมคลอไรด์ หรือแอนติโมนีไตรออกไซด์

รูปร่างของแก้วหลอมเหลว การขึ้นรูปแก้วสามารถทำได้หลายวิธี: แก้วที่หลอมละลายจะถูกเทลงในแม่พิมพ์และทำให้เย็นลงในนั้น ชาวอียิปต์ใช้วิธีนี้และปัจจุบันใช้ในการผลิตเลนส์

แก้วที่หลอมละลายส่วนใหญ่สามารถสะสมที่ปลายท่อกลวง จากนั้นจึงเป่าลมเข้าไปในนั้นขณะหมุนท่อ รูปร่างของแก้วถูกกำหนดโดยอากาศที่ไหลผ่านท่อ แรงโน้มถ่วงดึงดูดแก้วหลอมเหลว และใช้เครื่องเป่าลมแก้ว เครื่องมือต่างๆสำหรับการทำงานกับแก้วหลอมเหลว

แก้วหลอมเหลวสามารถเทลงในอ่างดีบุกหลอมเหลวเป็นฐานและอัดความดันด้วยไนโตรเจนเพื่อสร้างรูปร่างและส่องกระจก กระจกที่ทำด้วยวิธีนี้เรียกว่ากระจกแผ่นขัดเงา และนี่คือวิธีการทำกระจกหน้าต่างที่มีมาตั้งแต่ปี 1950

ทิ้งแก้วไว้ให้เย็น

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของกระจกคุณต้องหันไปใช้ความร้อน กระบวนการนี้เรียกว่าการเผา และจะขจัดความเสียหายที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำให้กระจกเย็นลง เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้น สามารถเคลือบ เคลือบ หรือบำบัดกระจกเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานได้

การหลอมเป็นกระบวนการผลิตขั้นต่อไป โดยการนำกระจกขัดเงาที่มีรูปทรงที่กำหนดไปใส่ในเตาหลอมที่ให้ความร้อนอย่างน้อย 600 องศาเซลเซียส (1.112 องศาฟาเรนไฮต์) จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ("เทมเปอร์") โดยใช้กระแสลมแรงๆ ภายใต้ ความดันสูง. กระจกอบอ่อนจะแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่ 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) ในขณะที่ แก้วที่ทำให้เครียดแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ไม่น้อยกว่า 10,000 psi และโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 24,000 psi

เศษแก้วเก่าที่บดแล้วสามารถเพิ่มลงในส่วนผสมของแก้วก่อนที่แก้วจะละลายเพื่อรีไซเคิลเป็นแก้วใหม่ แก้วเก่าหรือ "เศษแก้ว" จะต้องได้รับการทดสอบก่อนว่ามีสิ่งเจือปนอยู่หรือไม่ ซึ่งอาจทำให้คุณสมบัติของแก้วใหม่ลดลงหากใส่เข้าไป

ส่วนประกอบที่คุณต้องการ:

• ทรายควอทซ์ (ซิลิคอนไดออกไซด์);
• โซเดียมคาร์บอเนต (โซดา);
• แคลเซียมออกไซด์ (แคลเซียมไฮดรอกไซด์);
• ออกไซด์และเกลืออื่นๆ: (เช่น แมกนีเซียมออกไซด์ อลูมิเนียมออกไซด์ เหล็กออกไซด์ แมกนีเซียมหรือโซเดียมออกไซด์ หรือเกลือแคลเซียมตามต้องการ)
• ตะกั่วออกไซด์ (ไม่จำเป็น);
• เบ้าหลอมทนความร้อนรูปทรงหรือท่อกลวง
• ตู้ทำความร้อนเตาเผาหรือกระจก - เสร็จสิ้นการผลิตแก้ว