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常見工藝媒材介紹 【 玻璃 】光與音色共譜清脆透澈之美

常見工藝媒材介紹 【 玻璃 】光與音色共譜清脆透澈之美

● 清脆透澈的玻璃
玻璃一般而言是透明、脆性、不透氣、並具一定硬度的物料。最常見的玻璃是鈉鈣玻璃,包括75%的二氧化矽(SiO2)、由碳酸鈉中製備的氧化鈉(Na2O)以及氧化鈣(CaO)及其他添加物。玻璃在日常環境中呈化學惰性,亦不會與生物起作用。玻璃一般不溶於酸(例外:氫氟酸與玻璃反應生成SiF4,從而導致玻璃的腐蝕);但溶於強鹼,例如氫氧化銫。
玻璃雖然容易脆斷,但非常的耐用,在早期的文化遺址中都發現許多玻璃的碎片。因為玻璃可以形成或模製成任何的形狀,而且本身是無菌的,因此常用來作為容器,包括碗、花瓶、瓶子、玻璃杯,尤其成本低廉,適合大量生產。堅硬的玻璃也常作為紙鎮、彈珠等。若將玻璃嵌入有機塑料中,是複合玻璃纖維中的重要的加固材料。

● 常見的玻璃通常亦會加入其他成份。
例如看起來十分閃爍曜眼的水晶玻璃(鉛玻璃)是在玻璃內加入鉛,令玻璃的折射係數增加,產生更為眩目的折射。 至於派熱克斯玻璃(Pyrex),則是加入了硼,以改變玻璃的熱及電性質。 加入鋇亦可增加折射指數。 製造光學鏡頭的玻璃則是加入釷的氧化物來大幅增加折射指數。 倘若要玻璃吸收紅外線則可以加入鐵,放映機內便有這種隔熱的玻璃。 玻璃加入鈰則會吸收紫外線。

● 在玻璃中加入各種金屬和金屬氧化物亦可以改變玻璃的顏色。
例如 少量錳可以改變玻璃內因鐵造成的淡綠色,多一點錳則可以造成淡紫色的玻璃。硒亦有類似的效果。 少量鈷可以造成藍色的玻璃。 錫的氧化物及砷氧化物可造成不透明的白色玻璃,這種玻璃好像是白色的陶瓷。 銅的氧化物會造成青綠色的玻璃。以金屬銅則會造成深紅色、不透明的玻璃,看起來好像是紅寶石。 鎳可以造成藍色、深紫色、甚至是黑色的玻璃。 鈦則可以造成棕黃色。微量的金(約0.001%)造成的玻璃是非常鮮明,像是紅寶石的顏色。 鈾(0.1%至2%)造成的玻璃是螢火黃或綠色。 銀化合物可以造成橙色至黃色的玻璃。改變玻璃的溫度亦會改變這些化合物造成的顏色,但當中的化學原理相當複雜,至今仍然未被完全明解。
有時在火山熔岩中會出現天然的玻璃,稱黑曜石或火山玻璃[2]。黑曜石可以用來造成簡單的尖刀。
歷史

● 據信人類自石器時代已使用天然的火山玻璃。
公元前二千年左右,古埃及已有記載使用玻璃作器皿。西元前200年,巴比倫發明了玻璃吹管製玻璃的方法,接著這個方法傳入羅馬,歐洲在公元一世紀左右羅馬的波特蘭瓶即是玻璃浮雕作品。到了十一世紀,德國發明製造平面玻璃的技術。先把玻璃吹成球狀,然後造成圓筒型。在玻璃仍熱時切開,然後攤平。這種技術在十三世紀的威尼斯得到了進一步改良。十四世紀歐洲的玻璃製造中心是威尼斯,很多以玻璃造成的餐具、器皿等都是由威尼斯製作。日後歐洲很多玻璃工匠都是師承威尼斯。1827年發明的玻璃壓印機器,開展了大規模生產廉價玻璃器具的道路。
玻璃上有時會以酸或其他腐蝕物料刻上藝術圖案。傳統的造法是在吹或鑄玻璃的時候由工匠刻作。後來在1920年發明了可以在模具上加上雕刻的辦法,亦可以使用不同顏色的玻璃,於是在1930年以後,大量生產的廉價玻璃器具逐漸出現。

● 中國在西周時亦已開始製造玻璃。
在西周時期的古墓中曾發現玻璃管、玻璃珠等物品。南北朝以前,中國人多以琉璃稱以火燒成,玻璃質透明物。宋朝時則開始稱之為玻璃。到明清時,習慣以琉璃稱呼低溫燒成,不透明的陶瓷。很多當時的「琉璃」嚴格上來說,並不屬於現代所說的「玻璃」。
中國古典作品中亦有提及「玻璃」一詞。宋朝楊萬里的《稚子弄冰》提及了玻璃:
稚子金盆脫曉冰,彩絲穿取當銀錚。
敲成玉磬穿林響,忽作玻璃碎地聲。

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