Stikla izgatavošana ir ļoti sens process, un arheoloģiskie pierādījumi par stikla izgatavošanu datējami pirms 2500. gada pirms mūsu ēras. Stikla ražošana, kas kādreiz bija reta un novērtēta māksla, ir kļuvusi par parastu nozari. Stikla izstrādājumi tiek izmantoti komerciāli un mājās kā konteineri, izolatori, pastiprinoša šķiedra, lēcas un dekoratīvā māksla. Lai gan to izgatavošanai izmantotie materiāli var atšķirties, vispārējais stikla izgatavošanas process ir vienāds un ir aprakstīts turpmāk.
Soļi
1. metode no 2: krāsns vai krāsns izmantošana
1. solis. Iegūstiet silīcija smiltis
Silīcija dioksīda smiltis, ko sauc arī par kvarca smiltīm, ir galvenā stikla izgatavošanas sastāvdaļa. Stikls bez dzelzs piemaisījumiem tiek meklēts caurspīdīgiem stikla gabaliem, jo dzelzs klātbūtnē stikls izskatīsies zaļgans.
- Ja lietojat īpaši smalku silīcija dioksīda smiltis, valkājiet sejas masku. Ieelpojot, tas var kairināt kaklu un plaušas.
- Silīcija smiltis ir pieejamas tiešsaistes mazumtirgotājos. Tas ir diezgan lēts - nelieliem daudzumiem nevajadzētu maksāt vairāk par 20 dolāriem. Ja vēlaties darboties rūpnieciskā mērogā, specializēti mazumtirgotāji lieliem pasūtījumiem var piedāvāt konkurētspējīgas cenas - dažreiz zemākas par 100 USD par tonnu.
- Ja nav iespējams atrast smiltis, kurās nav pietiekami daudz dzelzs piemaisījumu, to tonējošo efektu var novērst, pievienojot nelielu daudzumu mangāna dioksīda. Vai arī, ja vēlaties zaļganu stiklu, atstājiet gludekli iekšā!
Solis 2. Pievienojiet smiltīm nātrija karbonātu un kalcija oksīdu
Nātrija karbonāts (parasti saukts par mazgāšanas soda) pazemina temperatūru, kas nepieciešama stikla ražošanai komerciāli. Tomēr tas ļauj ūdenim iziet cauri stiklam, tāpēc, lai noliegtu šo īpašību, tiek pievienots kalcija oksīds vai kaļķis. Lai padarītu stiklu izturīgāku, var pievienot arī magnija un/vai alumīnija oksīdus. Parasti šīs piedevas aizņem ne vairāk kā 26 līdz 30 procentus no stikla maisījuma.
3. solis. Pievienojiet citas ķimikālijas atkarībā no stikla paredzētā mērķa
Visizplatītākais dekoratīvā stikla papildinājums ir svina oksīds, kas nodrošina mirdzumu kristāla stikla traukos, kā arī maigumu, lai atvieglotu griešanu, kā arī pazemina kušanas temperatūru. Briļļu lēcas var saturēt lantāna oksīdu tā refrakcijas īpašību dēļ, savukārt dzelzs palīdz stiklam absorbēt siltumu.
Svina kristāls var saturēt līdz 33 procentiem svina oksīda; tomēr, jo vairāk svina oksīda, jo vairāk prasmju nepieciešams izkausēta stikla veidošanai, tāpēc daudzi svina kristālu ražotāji izvēlas mazāku svina saturu
4. solis. Pievienojiet ķimikālijas, lai iegūtu vēlamo stikla krāsu, ja tāda ir
Kā minēts iepriekš, kvarca smiltīs esošie dzelzs piemaisījumi padara ar to izgatavoto stiklu zaļganu, tāpēc, lai palielinātu zaļganu nokrāsu, pievieno dzelzs oksīdu, tāpat kā vara oksīdu. Sēra savienojumi rada dzeltenīgu, dzintarkrāsu, brūnganu vai pat melnainu nokrāsu atkarībā no tā, cik daudz maisījumam ir pievienots arī ogleklis vai dzelzs.
Solis 5. Ievietojiet maisījumu labā karstumizturīgā tīģelī vai turētājā
Tvertnei vajadzētu izturēt ārkārtīgi augsto temperatūru krāsnī - atkarībā no jūsu piedevām jūsu stikla maisījums var izkausēt temperatūru diapazonā no 1, 500 līdz 2, 500 grādiem pēc Celsija. Jūsu konteiners ir arī viegli satverams ar metāla āķiem un stabiem.
6. solis. Izkausējiet maisījumu šķidrumā
Komerciālajam silīcija dioksīda stiklam tas tiek darīts ar gāzi darbināmā krāsnī, savukārt īpašas brilles var izveidot, izmantojot elektrisko kausēšanas iekārtu, katla krāsni vai krāsni.
Kvarca smiltis bez piedevām kļūst par stiklu temperatūrā 2, 300 grādi pēc Celsija (4, 172 grādi pēc Fārenheita). Pievienojot nātrija karbonātu (soda), stikla ražošanai nepieciešamā temperatūra tiek samazināta līdz 1500 grādiem pēc Celsija (2,732 grādi pēc Fārenheita)
7. solis. Homogenizējiet un noņemiet burbuļus no izkausētā stikla
Tas nozīmē, ka maisījums jāsamaisa līdz vienādam biezumam un jāpievieno tādas ķīmiskas vielas kā nātrija sulfāts, nātrija hlorīds vai antimona oksīds.
8. solis. Izveidojiet izkausēto stiklu
Stikla veidošanu var veikt vienā no vairākiem veidiem:
- Izkausēto stiklu var ielej veidnē un ļaut atdzist. Šo metodi izmantoja ēģiptieši, un tas ir arī tas, cik lēcas tiek radītas mūsdienās.
- Dobas caurules galā var savākt lielu daudzumu izkausēta stikla, kas pēc tam tiek iepūsts, kamēr caurule tiek pagriezta. Stiklu veido gaiss, kas ieplūst caurulē, gravitācija velk izkausēto stiklu un jebkuri instrumenti, ko stikla pūtējs izmanto izkausētā stikla apstrādei.
- Izkausēto stiklu var ielej izkausētas alvas vannā, lai to atbalstītu, un uzspridzināt ar slāpekli zem spiediena, lai to veidotu un pulētu. Stikls, kas izgatavots ar šo metodi, tiek saukts par peldošo stiklu, un tā stikla rūtis ir izgatavotas kopš pagājušā gadsimta piecdesmitajiem gadiem.
9. solis. Lēnām atdzesējiet stiklu krāsnī
Šo procesu sauc par atlaidināšanu, un tas noņem visus stresa punktus, kas dzesēšanas laikā var būt izveidojušies stiklā. Stikls, kas nav atkausēts, ir ievērojami vājāks. Kad šis process ir pabeigts, stiklu var pārklāt, laminēt vai citādi apstrādāt, lai uzlabotu tā izturību un izturību.
- Precīzā atkvēlināšanas temperatūra var mainīties atkarībā no precīzā stikla sastāva, sākot no 750 grādiem pēc Fārenheita līdz pat 1000 grādiem pēc Fārenheita. Var mainīties arī stikla atdzišanas ātrums - parasti lielākiem stikla gabaliem jāatdzesē lēnāk nekā mazākiem. Pirms sākat pētīt pareizas atlaidināšanas metodes.
- Saistīts process ir rūdīšana, kurā formas un pulēts stikls tiek ievietots cepeškrāsnī, kas uzkarsēta vismaz līdz 600 grādiem pēc Celsija (1, 112 grādi pēc Fārenheita) un pēc tam ātri atdzesēta ("dzēsta") ar gaisa pūtieniem augstā spiedienā. Rūdīts stikls saplīst skaidiņās ar ātrumu 6 000 mārciņas uz kvadrātcollu (psi), bet rūdīts stikls sadalās mazos gabaliņos ne mazāk kā 10 000 psi un parasti aptuveni 24 000 psi.
2. metode no 2: kokogļu bārbekjū izmantošana
1. solis. Sagatavojiet pagaidu krāsni no kokogļu grila grila
Šī metode izmanto siltumu, ko rada liela ogļu uguns, lai silīcija smiltis izkausētu stiklā. Izmantotie materiāli ir salīdzinoši lēti un izplatīti - teorētiski viss, kas jums nepieciešams, ir īss ceļojums uz datortehnikas veikalu, lai būtu gatavs izgatavot savu stiklu. Izmantojiet lielu kokogļu bārbekjū - standarta izmēra "kupola" modeļi darbojas labi. Izmantojiet biezāko, izturīgāko grilu. Lielākajai daļai kokogļu grilu apakšā būs ventilācijas atvere - atveriet šo ventilācijas atveri.
- Pat ar ārkārtīgi karstu temperatūru, kas sasniegta ar šo metodi, var būt grūti izkausēt silīcija dioksīda smiltis grila režģī. Pirms darba sākšanas pievienojiet smiltīm nelielu daudzumu (apmēram 1/3 līdz 1/4 no smilšu tilpuma) veļas sodas, kaļķa un/vai boraksa. Šīs piedevas pazemina smilšu kušanas temperatūru.
- Ja jūs plānojat izpūst stiklu, paņemiet pie rokas garu, dobu metāla cauruli. Ja jūs to ielejat veidnē, iepriekš sagatavojiet veidni. Jūs vēlaties pelējumu, kas nedeg vai neizkausē no izkausēta stikla karstuma - grafīts darbojas labi.
2. solis. Ziniet šīs metodes bīstamību
Šī metode parastos bārbekjū pārsniegs normālās temperatūras robežas - tik karsta, ka pat ir iespējams izkausēt pašu grilu. Šī metode var izraisīt smagas traumas vai nāve ja tas tiek mēģināts neapdomīgi. Turpiniet rīkoties piesardzīgi. Ja nepieciešams, turiet pie rokas lielu daudzumu netīrumu vai smilšu vai ugunsdzēšamo aparātu, kas paredzēts augstām temperatūrām.
3. solis. Veiciet visus iespējamos piesardzības pasākumus, lai pasargātu sevi un savu īpašumu no lielā karstuma
Izmēģiniet šo metodi uz netīrām vai smilšainām virsmām brīvā dabā ar daudz vietas. Veicot to uz tukšas betona virsmas, kas nav pārklāta ar smiltīm vai netīrumiem, betons var sprādzienīgi izkrist, ja uz tā nokrīt karsts kausēts stikls. Nelietojiet nekādu neaizstājamu aprīkojumu. Stāviet skaidri no grila, kamēr sildāt stiklu. Jums vajadzētu arī valkāt pēc iespējas vairāk aizsargtērpa, tostarp:
- Lieljaudas krāsns cimdi vai cimdi
- Metinātāja maska
- Lieljaudas priekšauts
- Karstumizturīgs apģērbs
Solis 4. Iegūstiet veikala vakuumu ar garu šļūtenes stiprinājumu
Izmantojot līmlenti vai citu metodi, pagrieziet šļūteni tā, lai tā pūš tieši apakšējā ventilācijas atverē, nepieskaroties grila galvenajam korpusam. Iespējams, vēlēsities piestiprināt šļūteni pie vienas no grila kājām vai riteņiem. Turiet galveno vakuuma iekārtu pēc iespējas tālāk no grila.
- Pārliecinieties, vai šļūtene ir droša un nepārvietojas - ja tā tiek vaļīga, gatavojot stiklu, jums tas jādara nē tuvojieties grilam, ja tas ir ārkārtīgi karsts.
- Ieslēdziet vakuumu, lai pārbaudītu šļūtenes novietojumu. Precīza šļūtene iepūs tieši ventilācijas atverē.
5. solis. Izklājiet grila iekšpusi ar oglēm
Gaļas grilēšanai izmantojiet vairāk ogļu nekā jūs. Veiksmīgi rezultāti ir sasniegti, piepildot grilu gandrīz līdz malām. Ievietojiet čuguna katlu vai tīģeli ar smiltīm grila centrā, ko ieskauj kokogles.
Cietkoksnes (vai “gabaliņu”) kokogles deg karstāk un ātrāk nekā briketes kokogles, padarot to par labāku izvēli, ja tā ir pieejama
6. solis. Iededziet kokogles
Skatiet kokogles iepakojumu, lai uzzinātu, vai jūsu kokogles var izgaismot tieši, vai arī tām ir nepieciešams šķiltavu šķidrums. Ļaujiet liesmām vienmērīgi izplatīties.
7. solis. Pagaidiet, kamēr ogles sakarst
Kad ogles ir pelēcīgas un izstaro oranžu spīdumu, tās ir gatavas. Jums vajadzētu būt iespējai sajust siltumu, vienkārši stāvot pie grila.
8. solis. Ieslēdziet veikala vakuumu, lai ogles ievadītu gaisu
Kokogles, ko baro ar gaisu no apakšas, var sadedzināt ārkārtīgi karstu (līdz 2 000 grādiem pēc Fārenheita.) Uzmanieties - var rasties lielas liesmas.
Ja jūs joprojām nevarat sasniegt pietiekami augstu temperatūru, eksperimentējiet ar vāka nomaiņu, vienlaikus ievadot gaisu caur ventilācijas atveri
9. solis. Kad jūsu stikls ir izkusis, ļoti uzmanīgi izmantojiet metāla instrumentus, lai to noņemtu un veidotu
Grila metodes zemās temperatūras dēļ izkausētais stikls var būt stingrāks un grūtāk apstrādājams nekā krāsns stikls. Veidojiet to ar cauruli, veidni vai citiem instrumentiem, kā parasti.
Padomi
- Dažas pludmales smiltis var izmantot tīra silīcija dioksīda smilšu vietā, lai gan iegūtais stikls var būt necaurspīdīgs, mainījis krāsu vai ir zemākas kvalitātes. Izmantojiet pieejamās baltākās, smalkākās un vienmērīgākās smiltis.
- Ja jūsu smiltis vai piedevas ir rupji graudainas, sasmalciniet tās ar javu un piestu vai mehānisku dzirnaviņas. Smalkāku graudu daļiņas izkausē ātrāk.
-
Sasmalcinātus vecā stikla gabalus pirms kausēšanas var pievienot smiltīm, lai tos pārstrādātu jaunā stiklā. Vispirms jāpārbauda vecais stikls jeb "šķembas", vai nav piemaisījumu, kas vājinātu ar to izgatavoto jauno stiklu - meklējiet burbuļus.
Slīpējot stiklu, valkājiet sejas masku, lai novērstu nejaušu ieelpošanu
- Izmantojiet augstas temperatūras degli, lai sapludinātu vai sagrieztu mazus gabaliņus, stieņus vai pavedienus.
Brīdinājumi
- Vienmēr esiet piesardzīgs, lietojot karstuma avotus. Nekad nemēģiniet izgatavot stiklu ap bērniem vai mājdzīvniekiem.
-
Īpaši karstu ugunsgrēku dzēšana ar ūdeni var tos pasliktināt. Piemēram, uguns, kas deg pie 2000 grādiem pēc Celsija, ir pietiekami karsts, lai sadalītu ūdeni (H2O) tā ūdeņraža un skābekļa atomos, atbrīvojot milzīgu siltumenerģijas daudzumu. Ļoti karstiem ugunsgrēkiem vislabāk ir turēt pie rokas lielu netīrumu vai smilšu spaini.
D klases ugunsdzēšamie aparāti satur nātrija hlorīdu (galda sāli) un tiek izmantoti metāla ugunsgrēku slāpēšanai
