NộI Dung
Trong bài viết này: Sử dụng lò nướng Sử dụng lò nướng than củiSummary của bài viết6 Tài liệu tham khảo
Việc chế tạo thủy tinh là một quá trình rất lâu đời và bằng chứng khảo cổ học cho chúng ta một cuộc hẹn hò có niên đại hơn 2500 trước Công nguyên. J.-C. Trong quá khứ, những bí quyết hiếm và đắt tiền, việc sản xuất thủy tinh ngày nay đã trở thành một ngành công nghiệp như những ngành khác. Sản phẩm thủy tinh là sản phẩm thương mại được sử dụng tại nhà như hộp đựng, vật liệu cách nhiệt, gia cố sợi, nhưng cũng để làm ống kính quang học và nghệ thuật trang trí. Mặc dù nguyên liệu thô được sử dụng có thể khác nhau, nhưng quy trình sản xuất thủy tinh vẫn giữ nguyên.
giai đoạn
Phương pháp 1 Sử dụng lò nướng
-
Lấy một ít cát silic. Còn được gọi là cát thạch anh, cát silic là thành phần cơ bản trong chế tạo thủy tinh. Thủy tinh không chứa tạp chất sắt được sử dụng để làm các vật thể thủy tinh trong suốt. Thật vậy, các hạt sắt tạo cho kính một màu xanh lục.- Đeo khẩu trang nếu bạn chuẩn bị xử lý cát silic cực kỳ mịn. Nếu hít phải, nó có thể gây kích ứng cổ họng và phổi.
- Cát silicon có thể được tìm thấy tại các thương gia trực tuyến. Nó không phải là rất đắt và số lượng nhỏ không nên có giá hơn 20 €. Nếu bạn muốn sản xuất thủy tinh ở quy mô công nghiệp, các nhà phân phối chuyên ngành có thể cung cấp cho bạn mức giá cạnh tranh trên các đơn đặt hàng lớn, đôi khi dưới 100 € mỗi tấn.
- Nếu bạn không thể tìm thấy cát có đủ các hạt sắt, ảnh hưởng của chúng đến màu sắc của thủy tinh có thể được bỏ qua bằng cách thêm một ít mangan dioxide. Và nếu bạn muốn thủy tinh có màu xanh lục, hãy để nó bằng các hạt sắt!
-
Thêm natri cacbonat và canxi oxit vào cát. Natri cacbonat, cũng tương ứng với "tinh thể soda", giúp giảm mức nhiệt độ cần thiết để sản xuất thủy tinh công nghiệp. Tuy nhiên, nó cho phép nước đi qua kính và sau đó cần thêm canxi oxit hoặc vôi để đối trọng với đặc tính này. Cũng có thể thêm oxit magiê và / hoặc nhôm để làm cho kính bền hơn. Nói chung, các chất phụ gia này không đại diện cho hơn 26 đến 30% thành phần của thủy tinh. -
Thêm các hóa chất khác, tùy thuộc vào kết quả mong muốn. Để có thủy tinh trang trí, phụ gia phổ biến nhất là oxit chì, cho phép thu được độ sáng của kính pha lê, cũng như sự dịu dàng cần thiết để có thể cắt kính hoặc giảm nhiệt độ nóng chảy của nó. Thấu kính quang học có thể chứa oxit lanthanum có đặc tính khúc xạ, trong khi đó sắt sẽ hấp thụ nhiệt.- Tinh thể chì có thể chứa tới 33% oxit chì. Tuy nhiên, càng có nhiều oxit chì, càng có nhiều bí quyết để có thể định hình thủy tinh nóng chảy. Do đó, hầu hết các nhà sản xuất pha lê chì đều chọn tỷ lệ oxit chì thấp hơn.
-
Thêm hóa chất để có được một màu sắc cụ thể. Như đã đề cập ở trên, các hạt sắt trong cát thạch anh tạo ra màu xanh lục cho thủy tinh, vì vậy để có màu xanh thực sự, hãy thêm oxit sắt hoặc oxit đồng. Các hợp chất lưu huỳnh làm cho nó có thể thu được màu vàng, hổ phách, nâu hoặc thậm chí đen tùy thuộc vào lượng carbon hoặc sắt cũng được thêm vào hỗn hợp. -
Đặt hỗn hợp vào nồi nấu kim loại. Bạn cũng có thể lấy một hộp đựng chịu nhiệt. Nó phải có khả năng chịu được nhiệt độ cực cao bên trong lò. Tùy thuộc vào các chất phụ gia có trong hỗn hợp, nó có thể tan chảy ở nhiệt độ từ 1500 đến 2500 ° C. Cũng có thể bắt được container bằng móc và cột kim loại. -
Làm tan chảy hỗn hợp cho đến khi nó trở thành chất lỏng. Đối với thủy tinh silica thương mại, hoạt động này được thực hiện trong lò gas. Nhưng kính cụ thể có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một máy trộn điện hoặc lò nồi.- Cát thạch anh không có phụ gia được chuyển thành thủy tinh ở nhiệt độ 2300 ° C. Việc bổ sung natri cacbonat (natri hydroxit) làm giảm nhiệt độ cần thiết cho quá trình chuyển đổi thành thủy tinh ở 1500 ° C.
-
Đồng hóa và loại bỏ các bong bóng từ thủy tinh nóng chảy. Để làm điều này, khuấy hỗn hợp cho đến khi đạt được độ đồng nhất và thêm các hóa chất như natri sunfat, natri clorua hoặc oxit antimon. -
Hình dạng thủy tinh nóng chảy. Điều này có thể được thực hiện theo những cách khác nhau.- Thủy tinh nóng chảy có thể được đổ vào khuôn và để nguội. Phương pháp này đã được người Ai Cập sử dụng và đây cũng là cách mà nhiều loại kính quang học được tạo ra ngày nay.
- Một lượng lớn thủy tinh nóng chảy có thể được đặt vào đầu của một ống rỗng. Sau đó, chúng tôi thổi vào ống bằng cách xoay cái sau. Kính được định hình bởi không khí đi vào ống, do trọng lực kéo vào thủy tinh nóng chảy và bằng các công cụ khác nhau được sử dụng bởi máy thổi thủy tinh để gia công kính nóng chảy.
- Thủy tinh nóng chảy có thể được đổ vào một bể nóng chảy sẽ mang nó, sau đó nitơ áp suất được phun để tạo hình và đánh bóng. Do đó, kính thu được được gọi là kính nổi và là kỹ thuật được sử dụng để sản xuất tấm kính từ những năm 1950.
-
Để ly nguội. Cẩn thận không để kính ở nơi có thể bị khuấy trộn hoặc nơi bụi, lá hoặc nước có thể rơi xuống nó. Đặt vật liệu lạnh lên kính nóng có thể làm vỡ kính. -
Áp dụng một phương pháp xử lý nhiệt vào kính để tăng cường nó. Quá trình này được gọi là ủ, và điều này loại bỏ bất kỳ điểm căng thẳng nào có thể đã hình thành trong quá trình làm mát. Nếu kính không được ủ, nó sẽ có khả năng chịu lực kém hơn đáng kể. Sau khi quá trình hoàn tất, kính có thể được phủ, ép hoặc xử lý lại để cải thiện độ bền và độ bền của nó.- Nhiệt độ ủ chính xác có thể thay đổi tùy thuộc vào thành phần của kính. Nó có thể dao động từ 400 đến 600 ° C (750 đến 1.000 độ F). Tốc độ làm mát cũng có thể thay đổi. Nói chung các mảnh thủy tinh lớn phải làm mát lâu hơn các mảnh nhỏ. Tìm nhiệt độ ủ thích hợp trước khi bắt đầu.
- Quá trình ủ thủy tinh là một quá trình liên quan trong đó thủy tinh được tạo hình và đánh bóng được đặt trong lò nung được làm nóng đến ít nhất 600 ° C và sau đó được làm lạnh nhanh ("làm nguội") với không khí áp suất cao. Kính ủ bị vỡ thành từng mảnh ở áp suất 414 bar, trong khi kính cường lực vỡ thành từng mảnh ở áp suất 655 bar.
Cách 2 Sử dụng bếp nướng than
-
Chuẩn bị một lò nướng tạm thời từ một bếp nướng than. Phương pháp này sử dụng nhiệt được tạo ra bởi một đám cháy lớn để làm tan chảy silica và nó biến thành thủy tinh. Các vật liệu được sử dụng không phải là rất đắt tiền và khá đơn giản để tìm thấy. Về lý thuyết, mọi thứ bạn cần đều có thể tìm thấy tại cửa hàng DIY và bạn có thể nhanh chóng sẵn sàng để tự làm kính. Sử dụng bếp nướng than lớn. Một miếng thịt nướng tròn với nắp kích thước tiêu chuẩn sẽ hoạt động rất tốt. Sử dụng thịt nướng dày nhất và mạnh nhất có thể. Hầu hết các lò nướng than có một lỗ ở phía sau và nó phải được mở.- Mặc dù nhiệt độ rất cao đạt được bằng phương pháp này, nó vẫn có thể khó làm tan chảy cát silic trên thịt nướng. Thêm một lượng nhỏ (khoảng 1/3 hoặc 1/4 thể tích cát) của soda, vôi hoặc borax vào cát của bạn trước khi bạn bắt đầu. Những chất phụ gia làm giảm nhiệt độ nóng chảy của cát.
- Nếu bạn có ý định thổi thủy tinh của bạn, hãy giữ một ống kim loại dài, rỗng gần đó. Nếu bạn có ý định đổ nó vào khuôn, hãy chuẩn bị khuôn của bạn. Cần lưu ý rằng khuôn của bạn không có khả năng tan chảy hoặc cháy với sức nóng của thủy tinh nóng chảy. Khuôn than chì hoạt động tốt.
-
Hãy thật cẩn thận. Bạn nên nhận thức được sự nguy hiểm của phương pháp này bởi vì nó sẽ đẩy thịt nướng trong nhà của bạn vượt quá giới hạn nhiệt độ của nó, để có thể tự làm tan chảy thịt nướng. Phương pháp này có thể gây ra chấn thương nghiêm trọng hoặc tử vong nếu những nỗ lực của bạn là không đúng. Vì vậy, hãy rất cẩn thận. Giữ cát hoặc bình chữa cháy ở nhiệt độ cao gần đó để dập lửa nếu cần. -
Thực hiện tất cả các biện pháp phòng ngừa có thể. Bạn sẽ phải bảo vệ chính mình và bảo vệ những gì gần nhiệt độ cao. Sử dụng phương pháp này ngoài trời, trên sàn bê tông và trong một không gian rộng. Không sử dụng bất kỳ thiết bị không thể thay thế. Tránh xa thịt nướng khi bạn làm nóng kính. Bạn cũng phải mặc tối đa quần áo bảo hộ, bao gồm:- găng tay bảo vệ cao,
- mặt nạ thợ hàn,
- một tạp dề bảo vệ cao,
- quần áo chịu nhiệt.
-
Có một máy hút bụi với một vòi dài. Sử dụng băng keo hoặc các phương pháp khác để hướng vòi sao cho nó thổi trực tiếp vào lỗ ở mặt sau của vỉ nướng mà không chạm vào thân vỉ nướng. Bạn cũng có thể gắn ống vào một trong các chân hoặc một trong các bánh xe nướng. Giữ máy hút bụi càng xa càng tốt từ vỉ nướng.- Hãy chắc chắn rằng vòi an toàn và nó sẽ không di chuyển. Nếu nó bắt đầu di chuyển khi bạn làm kính, đừng tiếp cận nó không các món nướng, bởi vì nó sẽ rất nóng.
- Khởi động máy hút bụi để kiểm tra vị trí của nó. Một đường ống được định vị đúng sẽ thổi trực tiếp vào cửa nướng.
-
Dòng bên trong của than nướng. Sử dụng than củi nhiều hơn bạn sẽ nướng thịt. Kết quả tốt đã đạt được bằng cách lấp đầy thịt nướng gần như ra rìa. Đặt một nồi gang hoặc nồi nấu kim loại chứa cát của bạn ở trung tâm của thịt nướng, với than củi xung quanh.- Than nóng hơn và nhanh hơn than bánh. Do đó, tốt hơn là sử dụng nếu có thể.
-
Bật lửa than. Kiểm tra bao bì than nếu nó có thể được thắp sáng trực tiếp hoặc nếu sử dụng chất chữa cháy chất lỏng. Ngọn lửa phải lan truyền đồng đều. -
Đợi đến khi than nóng. Khi than chuyển sang màu xám với ánh sáng màu cam, điều đó có nghĩa là nó đã sẵn sàng. Bạn sẽ cảm thấy hơi nóng khi ở gần thịt nướng. -
Bắt đầu máy hút bụi để đưa không khí vào than hồng. Khi than được đốt với không khí từ bên dưới, nó có thể trở nên cực kỳ nóng (lên tới 1.100 ° C, hoặc 2.000 độ F). Chú ý, ngọn lửa lớn đang nổi lên có thể xuất hiện.- Nếu bạn vẫn không thể đạt được nhiệt độ đủ cao, hãy thử thay thế nắp khi đưa không khí vào lỗ mở.
-
Biết cách tháo kính ra khỏi đám cháy. Khi thủy tinh nóng chảy, sử dụng các dụng cụ kim loại hết sức cẩn thận để lấy nó ra khỏi lửa và định hình nó. Do nhiệt độ thấp của phương pháp nướng, thủy tinh nóng chảy có thể cứng hơn và khó gia công hơn so với thủy tinh nóng chảy trong lò nướng. Định hình nó bằng một ống, khuôn hoặc bất kỳ công cụ nào khác như bạn thường làm.