怎样制作玻璃
来源:    发布时间: 2019-08-16 19:31   50 次浏览   大小:  16px  14px  12px
怎样制作玻璃

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  中国古代是否自行制作过玻璃,人们曾有过不同看法。过去,科技、考古、历史界曾流行一种“玻璃外来说”。后来,随着考古发掘的展开,战国时期的玻璃制品大量出土,科技工作者对这些制品用现代检测手段作了分析,为我们进一步探讨我国古代玻璃的源流及制作工艺等提供了重要依据。

  从化验结果来看,我国古代玻璃是铅钡玻璃,这与西方钠钙玻璃有明显区别。从出土的玻璃器形制来看,它们富有中国特色。尤其是在湖南省一些古墓中出土的大量战国、西汉时的玻璃器,在质料上大都属于铅钡玻璃,在形制上则主要是一些具有中国民族特色的礼器、印章和器皿等,并且上面有中国民族装饰特点的纹饰及图案,这令人信服地证明这种玻璃品种是我国先民独创并自行发展起来的。

  我们知道,铅基玻璃的基本助熔剂是PbO,PbO与石英一起熔炼,在900℃左右便可以生成玻璃。PbO可以通过焙烧铅矿石得到。我国的铅矿石主要是方铅矿(PbS),这种方铅矿常与重晶石共生。重晶石的主要成分是BaSO4。由此,将这种共生矿进行氧化焙烧,所得到的煅矿灰中除PbO外,自然也含有BaO,以它们为原料与石英一起熔炼,得到的就是铅钡玻璃。

  那么,这种铅钡玻璃究竟是怎么起源的呢?可以设想,这与古人冶铅的实践分不开。铅在古人生活中占有一定地位。用铅做成的胡粉在古代是一种化妆品,炼丹术也叫铅汞之术,这表明铅对于炼丹家们也至为重要。由此,古人必然很早就重视铅的冶炼。在春秋战国时期,人们是用陶质的坩埚、土釜或平敞的粘土炉子来氧化焙烧方铅矿以制取铅的,这样,当氧化铅生成后,一旦与陶质埚、釜内壁的粘土成分接触,只要器壁温度达到900℃左右,就会在埚、釜壁上生成一层铅釉。有学者曾就此做过模拟实验,结果完全证实了这一点(赵匡华,“试探中国传统玻璃的源流及炼丹术在其间的贡献”,《自然科学史研究》,1991年第2期)。由于这种釉润滑光亮,敲击脱落后很像玉石,这就给古人以启示,使他们有意识地尝试用这种铅矿煅灰与粘土或石英砂一起熔炼。摸索的结果,他们会发现,用石英砂炼制得到的成品质地润泽,光洁晶亮,这就得到了正式的原始玻璃配方。不过,用这种方法得到的玻璃因为烧制气温低,有大量气泡,且含有钡,因而透明度是比较差的。

  传统玻璃的进一步发展,是无钡玻璃的出现。从古人的角度来看,既然铅矿煅灰可以烧制玻璃,他们自然也会尝试用提纯后的金属铅去烧炼,这就断绝了钡的来路。这种方法炼制出的玻璃由于原料中不再含有铅矿中附有的众多杂质,因而更加光洁晶莹,更像玉石,而且熔炼温度也有所降低。

  传统玻璃的起源与古人的冶铅实践有关,但其发展演变则与炼丹家们的活动分不开。早在战国时期,中国的方士们就流行着“食金饮玉”可以长生的说法,所以炼丹术兴起后试炼珠玉(即玻璃)也就成为炼丹家们的活动之一。东汉王充《论衡·率性篇》说:“道人消烁五石,作五色之玉,比之真玉,光不殊别。”又说:“随侯以药作珠,精耀如真,道士之教至,知巧之意加也。”曾有人怀疑这里的烧炼五石是否意指烧炼玻璃,因为五石是否是指适于炼制玻璃的五种矿石,还不能肯定。但这些记述反映了道士们烧炼珠玉的活动,则是无疑的,而烧炼珠玉正是导致玻璃出现的直接来源,这是可以肯定的。

  我国古代玻璃虽然起源时间很早(考古发掘中已有西周玻璃器出土),但发展缓慢,而且长期保持自己固有的特点,这就是:表面光泽晶润,“比之真玉,光不殊别”,但透明度差,并且质地“虚脆不贞”(《汉书·西域传》颜师古注语)。这主要是由于化学成分、烧成温度这两个方面的因素决定了我国古玻璃自始至终属于低温铅钡玻璃的缘故。从主观方面来讲,古玻璃出现以后,成为炼丹术的副产品,被道士们从人工冶炼珠玉的角度出发去总结和实践,没有走上独立发展道路,更谈不上发展出一套成熟的玻璃制作技术来。

  由于受制作目的和技术的影响,传统玻璃制品在古代社会生活中的应用范围受到很大限制,主要局限在礼器、装饰品以及冒充珍珠、宝石的珠子、戒指等。质地的轻脆易碎以及不耐高温,使得它很少被用作饮食器。透明度差,当然也就更谈不上制作光学玻璃了。

  由于传统玻璃的这些局限,西方玻璃传入我国后,引起人们极大惊异,学者们视其为奇物异宝而加以记载。《汉书·西域传》记载说:“罽宾国……出珠、珊瑚、虎魄、璧流离。”罽宾国位于今阿富汗一带,璧流离指的就是玻璃。李志超认为该词对应于拉丁语vitrum,是音译加上了意译的结果。李志超并且指出:古籍中对于vitrum的译法很多,例如《梵书》中的“吠琉璃”、《酉阳杂俎》的“毗琉璃”、《一切经音义》的“髀头梨”、“颇黎”等,都是vitrum及其派生字的音译。译名的多样化,正说明这类外来品与中国土产玻璃在性状上差异很大,以致中国人不知道它们是同一类物质,因而对之赋予了多种多样的名称。

  因为传统玻璃制作技术的不成熟,提示我们对待古书上有关记载,要持谨慎态度。例如东晋王嘉的《拾遗记》说吴主孙亮用“琉璃”作屏,“甚薄而莹澈,使四人坐屏风内而外望之,如无隔,惟香气不通于外。”《西京杂记》说汉武帝造神物,“扉悉以白琉璃作之,光明洞澈。”这些记载,如果不是夸张之辞,那么文中的“琉璃”必然是从域外传入的玻璃,否则不会有那样好的透明效果。

  文献中对于西方玻璃的传入,也常有反映。《艺文类聚》卷八十四“琉璃”条,对之有多处描写。史书中对域外“火齐珠”(玻璃透镜)的记载,更是屡见不鲜。古书《梁四公记》则记述了玻璃由海路传入的具体例子:

  “扶南大舶从西天竺国来,卖碧颇黎镜。面广一尺五寸,重四十斤,内外皎洁。置五色物于其上,向明视之,不见其质。问其价,约钱百万贯。文帝令有司算之,倾府库当之不足。”

  《梁四公记》一书,著者不明,有说为沈约,也有说为张说,总之它反映的是南北朝时期的事情。

  “太武时,其国人商贩京师,自云能铸石为五色琉璃。于是采矿山中,于京师铸之,既成,光泽乃美于西方来者。乃诏为行殿,容百余人,光色映彻。观者见之,莫不惊骇,以为神明所作。自此,国中琉璃遂贱,人不复珍之。”

  这是说,玻璃制作技术传入以后,在中国的国土上也能造出令人叹为观止的玻璃来,从此人们对玻璃就不以为奇了。《北史》这段记载,也见于《魏书》,说的是北魏太武帝拓跋焘时代的事,大约发生于5世纪中叶。此外,两宋时的大食诸国、清代早中期的西欧传教士都曾将玻璃制作技术传入我国,对我国的玻璃制造产生了一定影响。由于国外技术的传入及工匠的努力,我国人民最终还是掌握并发展出了一套成熟的玻璃生产技术,这是毫无疑问的。

  热熔玻璃是经过高温熔制而成,具有立体感强,质感光亮透丽,装饰效果好,很受人们喜爱!现在各大城市正在火爆流行,给玻璃行业又注入了一线生机!

  热熔玻璃主要有下列产品:热熔艺术镜、热熔台盆、叠纹、果盆、烟灰缸、马赛克、熔弯等各种艺术造型、图案的产品。

  生产热熔立体玻璃必须要有热熔炉才能生产,还要有约40kW的电。热熔炉可自行制作或向有关设备厂商购买。自行制作的炉子比较实用,成本也低,但应有比较成熟的生产技术,否则得不偿失。各厂生产的炉子价格、质量和性能都有比较大的差别。希望大家货比三家,认真考察再决定。

  先根据图案效果的要求确定用砂的厚度和砂数目的大小。用砂的厚度一般为1.5cm厚。只要把砂铺平整就可以在上面画各种图形了。图案画好后洒上脱模粉就可以把玻璃放进炉内烧制。烧制的时间和温度视各厂家的炉子而定,一般炉子约用2.5小时,温度控制在785℃左右,在高温时能看到玻璃边有所变圆,玻璃图形已凹下去即可成型。如果玻璃要求留平边则应把平边的位置留好。玻璃必须擦干净,锡面必须朝下。

  有些砂模图案需用高温纸等材料辅助完成。利用高温泥、耐火板、石膏、高温棉、耐火砖等耐火材料均可制作各种形状的图案和模具。

  烧好的玻璃出炉后需冷却后才能冲洗,否则容易炸裂。玻璃未冷却时是不能几块放在一起的,否则也易炸裂。

  水波纹:如图2、图4、图5所示(水波纹、太阳花、卷曲图、浪头请购买《玻璃艺术》期刊就能欣赏到实物图)。

  用约60目的的纯净石英砂在炉子里铺平(1.5cm厚),然后按图片上的纹理开始作画。注意起笔、收笔都要轻,不要太突然,行笔要均匀,水波浪要自然顺畅,不要出现像三角形的尖角形状。然后用铅笔作画就可以了。

  太阳花、卷曲图和浪头的作法与水波纹的作法相似,但应注意图案用笔的粗细,卷曲中也应有大小的变化,浪头上一点点的亮处可用几个手指头轻轻在砂上压出一个个的小窝就行了。

  用耐火砖敲成约2cm大的碎砖,然后摆成如图状的乱石图形。弯卷的图案用高温棉卷好按比例摆好即成。注意四周的平边位置留好,平边用双面胶把高温纸按要求贴在玻璃边上,然后再放到炉子里进行烧制。

  叠纹烧制的方法:叠纹玻璃的波浪一般高约2.6cm(以5mm玻璃为例,厚玻璃适当加大)低处与平条一样,高处与高处的距离视整块叠纹的大小来决定。尺寸长则波浪长一些。平边一般在1.3cm左右,排放玻璃应在两边多放一条或两条平条,中间一条平条(或两条)与一条波浪(或两条)相间隔地放。放玻璃前应先把炉底找平,在上面铺上一层高温纸或普通的纸。注意玻璃尽量挤紧,以防烧不牢,四周或两边用模具条拦住,以防条子倒下和烧后尺寸变大。

  烧冰峰和叠纹对玻璃和温度的控制比较严格,玻璃要求用较好的,温度控制视不同的炉子而定。如果玻璃的质量不过关或温度控制不好都有可能使烧出的产品炸裂。所以要不断积累经验,才能烧出更好的产品。

  连体台盆的模具可用高温硬板(硅酸铝纤维板或其它材料)制作,按玻璃尺寸要求在模具上挖所需盆形的孔(如椭圆、圆形、方形、心形等各种形状,大约40cm),在孔的四周边用砂纸打磨光滑即可,用不锈钢焊一个支架支撑模具,要求支架平整,支架高约20cm,大小与模具差不多。对一般盆来说,烧制约16cm深即可。不同形状的模具不要放在一起烧,以免盆的深浅不好掌握。如一炉同时烧几个盆则要求炉体温度比较均匀,否则烧出的盆不一样深。烧盆的温度比热熔玻璃的温度低。盆烧好后还应打孔和磨边,有的还要加上喷漆包装。盆是否成型可在观察孔观察,一般刚降温时盆还会往下沉1~3cm,具体要视模具口径的大小而定。热熔炉不能烧全透明连体光盆。

  果盆、餐盆、烟灰缸的模具制作方法是一样的,只是深浅和形状不同而已。以圆形果盆为例,先在1~5cm厚的硅酸铝板或其它材料中间挖一圆孔,打磨圆滑,然后在四周雕出所要求的图案,或用高温纸剪出各样图案,然后放在已挖好孔的模具上,用大头针固定,把玻璃放在上面就可以进炉烧制了。也可以在玻璃上放一些彩色玻璃烧制,或用发泡粉制作一些气泡效果的产品。

  各种热熔镜的制作方法大体是一样的,只是模具形状和大小变化而已。如椭圆镜(一般玻璃尺寸约为950mm×65mm,用8mm厚的玻璃),先用厚约10mm,长1000mm,宽700mm左右的板或纸(也可用其它材料)在中间切去长790mm,宽490mm的椭圆,然后在椭圆周围摆上各种形状图案的模块,就可以把玻璃放在上面进行烧制了,也可直接把玻璃放在模具上然后在玻璃周围放上各种形状的玻璃(也可放彩色玻璃)进行烧制。镜底烧好后按要求在上面贴上镜片,在背后贴上挂片就可以了。

  熔弯就是在热熔的基础上做热弯产品,有两种做法:一是在热熔时一次成型,即用高温材料做成热弯模具,然后在上面雕出各种图案后,把玻璃直接放在上面烧成。这种做法适合弯度较浅的产品,弯度较大较深的产品应先热熔好后再做热弯。

  马赛克产品是把大小不一的玻璃的边缘烧圆,然后再喷上各种颜色,按要求排列好贴在网上即可。现在生产马赛克一般都用自动生产线生产的,这样可以提高生产效率。