矽砂
2011-12-03 09:24:02   来源:   点击:

    矽沙是地球上重要的资源,地球表面上约占有百分之六十的份量,矽与钙同时也是生物界重要的组成元素之一。含二氧化矽(SiO2)成分高的石英砂总称为矽沙,是玻璃的骨材,也就是玻璃的主要原料之一,而其他能改变或是增加玻璃某些性质的物质则是玻璃的副原料。主要用途为制作平板玻璃,玻璃制品,铸造砂,玻璃纤维,陶瓷彩釉,防锈用喷砂,过滤用砂,熔剂,耐火材料以及制造轻量气泡混凝土。天然矽砂的产地有台湾西部海滨,台北县福隆。水洗矽砂则产於基隆大武仑,台北县万里、崁脚、南势角,新竹县关西,苗栗县铜锣、公馆,南投县北山坑等地。

    在制造玻璃的材料中,矽沙往往占有50%到70%以上,然而将天然的矽沙应用在制造玻璃上却不多见,因为矽沙在自然界中以多种面貌呈现,例如和云母、石墨、石灰石等其他矿物呈现,矽沙被使用为玻璃的原料需要将天然矽沙中以矽成分较高的的细微结晶再将其磨细,始可应用。

    矽砂在陆地上以层状或砂丘分布,在河口或海岸以滨砂沉积,统称为天然矽砂。又在砂层砂粒间夹有粘土,而经水洗(水簸)後分离成粘土和水洗矽砂。块状矽石、砂岩、石英片岩等经人工粉碎,筛分後成为人工矽砂。矽沙的成分会因其生成条件而有所不同,另外,矽沙矿和其他矿物共处於一处,经历时间地壳变动及风化作用等交替作用,矽石会含有许多其他的化学成分,如氧化铁(Fe2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)及氧化钛(TiO)等。

    矽沙中含有的非矽成分中除了铁之外,其他物质含有少量并不会影响玻璃的制造。自然界中铁通常以三氧化二铁的形式存在为多,当他成为矽沙中的成分时会使透明的玻璃带有青绿色。从工业产品的角度视之,玻璃带有青绿色并不妨碍到功能,但是有些产品要求无色的透明玻璃时,含有铁质的矽沙就会在制作上产生麻烦,在工艺的制作上也因为作品讲求透明无色的玻璃;而相对的有时也可取铁的青绿色性质而发展成独特的玻璃创作,例如有些玻璃创作者以当地特有的含铁矽砂石熔融成玻璃材料,进而发展成具有特色的玻璃。

    参考资料

    1. http://content.edu.tw/junior/earth/td_jb/content/s_03/stone/content/stones/sm64.htm
    2. 刘得劭,《玻璃创作工作室上课讲义》(未出版),2005

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