当前硼硅酸盐玻璃才出现三四十年,属于西方企业核心机密,老师们只知道普通玻璃的配方和流程。
而沈默虽然知道化学仪器是硼硅酸盐制作的,但不知道具体成分和制作流程。
为了实验,沈默专门在材料研究所的一个厂房内搭建了一个高温坩埚,还从神域外弄进来不少煤炭、石英砂、硼砂、纯碱。
准备好材料,一行人开始试验起来。
他们点燃装满煤炭的炉子,架上坩埚,然后将石英砂、纯碱、石灰石,以7:2:1的比例烧了一坩埚普通玻璃。
待玻璃液呈熔融状态后,又将玻璃液倒在地气凝聚的平整光滑石板上,再经过一块石板的碾压,等冷却后,一块平板玻璃就制成了。
沈默和老师们纷纷围着玻璃查看,对于一次性就实验出普通玻璃,他们还是很有成就感的。
而且知道了沈默大量培养理工科学生的办学雄心,也都想出把力。
而普通玻璃制成,那么阳间的神佑帮将再次多出一条实业渠道,为学校提供充足的办学资金。
老师们高兴的时候,沈默则皱着眉,“你们看,这玻璃还是不够纯,里面带着一些不均匀的绿色。”
“这说明石英砂里含有少量铁元素,还需要再次净化。”
“不然等会儿烧制碰硅酸盐玻璃时,实验器材透明度不够,那就白费了!”
毕竟实验仪器所需玻璃的质量比普通玻璃差太多,光收集来的普通石英砂肯定是不合格的。
于是老师们通过磁石和沈默提供的纯净水,多次漂洗、吸附石英砂里的氧化铁。
有了纯净的石英砂,沈默将老师们分成了5组,再次制作了5个坩埚,然后将石英砂的含量从60%到80%,以5%为一个界限,分成5组进行硼硅酸盐玻璃的烧制实验。
而硼砂在材料里以10%到25%占比、纯碱以5%到15%占比,然后以百分之五为小单位,分到每个小组做成分配比实验。
然后每个小组里,再将每个5%单位成分变化成品,进行以1%为单位的微调。
直至找到最佳硼硅酸盐玻璃的成分。
至于之前烧制普通玻璃的坩埚清洗后,作为烧制对照组玻璃溶液的炉子。
实验规划的很完善,老师们也很积极。
要知道这些试验器具,可是一切与化学、生物、材料相关的基础。
哪怕是机械冶金相关,在分析金属成分的时候也会用到。
在现代工业里的地位不比三酸两碱差,甚至还略在它们之上。
能亲手搭建自己的精密仪器体系,对他们来说是莫大的荣幸。
所有人准备的都很好,可没想到实验还是出问题了。
一个老师看着自己眼前的坩埚,急切的朝沈默说道,“神君,原材料不融化怎么办?”
“刚烧制普通玻璃的时候,还好好的啊!”
沈默听后也看向坩埚,见坩埚里的硼砂、石英砂、纯碱等混合材料虽然被烧的通红,但确实没有融化的迹象,
再看向石英砂含量在70%以下的两个坩埚内,发现它们内部的材料融化状态都很好。
于是他再次开始在识海里搜索玻璃制作相关的知识。
一番思考,他立马想到了石英砂本身的熔点,达到了1713摄氏度。
而作为燃料的煤炭,哪怕在富氧环境下,依然最高只有1600摄氏度的温度。
虽然加入硼砂确实能降低熔融温度,可石英砂的比例越高,烧制玻璃时所需的温度也越高。
而普通玻璃之所以能被煤炭作为燃料将之烧成熔融状态,是因为普通玻璃里的石英砂含量本身就少许多。
找到了问题,沈默脸上迅速恢复了自信的状态,“不要紧,这是石英砂含量太高的原因。”
“咱们再将煤炭焦化一下,用焦炭烧制玻璃。”
这次沈默也没让老师们动手,焦化煤炭基本上人人都懂,让老师们来弄反而还浪费时间。
他直接用神力卷起煤炭,并用香火和神力包裹,在空中形成一个空腔,将煤炭用神火点燃后后,直接让它处于密封状态。
有了神火的加入,煤炭在密闭空腔内迅速升温,将半空中的黑色煤炭变成红彤彤的状态。
10分钟不到,沈默又大手一挥,将神域内的阴气引入密闭空间,给通红的煤炭降温。
待红色的煤炭降温,变成暗红,直至变成黑色后,他才解开了空中的那个密闭空间。
而密闭空间内由水分、煤焦油等组成的液体,则被他倒进了一个石桶内。
至于一氧化碳、甲烷等,直接在神火中被再次燃烧掉了。
10分钟由煤炭变成焦炭,整个反应过程清晰的出现在教师们的眼里,将他们彻底震惊了。
一个个呆若木鸡的站在沈默身后咽着口水。
这种不讲道理的操作,完全震碎了他们的世界观。
沈默从焦炭堆里挑选出了小块儿焦炭,挥手堆到六个坩埚的旁边,转身笑着说道,“好了,你们开始试验吧,有在那发呆的功夫,还不如烧几炉玻璃实在!”
老师们听后,纷纷再次试验起来。
有了充足的焦炭,硼硅酸盐玻璃的材料熔融的很快。
每烧一坩埚,操作坩埚的老师们都将溶液倒出,然后由观察的老师们,以吹制、压制、拉制的方法,做出不同的玻璃制品。
待玻璃制品冷却后,又由其他老师检测硬度、透明度、耐热性等特性。
而操作坩埚的老师们则调整材料比例,进行下一炉的烧制。
整整一夜,每一组都烧制了几十组不同配比的硼硅酸盐玻璃制品,最后总算找出了不同实验器材,所对应的最佳材料配比。
有了完整的数据,就意味着这些材料学院的老师们彻底的掌握硼硅酸盐玻璃的制作。
接下来只需要跟机械学院合作,将量产化的工艺流程弄出来,然后批量生产就是了。
反应容器类的试管、烧杯、烧瓶,量取类的量筒、容量瓶、移液管、滴定管,分离与提纯类的漏斗、蒸发皿、冷凝管、加热类的酒精灯,存储类的试剂瓶、滴瓶等都可以自己制作。
而且有了硼硅酸盐玻璃,那么主要成分为高纯度二氧化硅的光学镜片也不远了,望远镜、放大镜、显微镜,很快也都能出来。
沈默仿佛看到了白菜价的实验仪器,如同洪水一样,向全国学校涌入。
心情大好的他又将绿色玻璃、蓝色玻璃、红色玻璃、黄色玻璃、紫色玻璃等产品的添加成分,以赠送的形式交给了老师们。
虽然不知道具体添加量,但他们可以不断试验不是?
他们教的学生不就是最好的实验操作员么?
而且还能通过做实验,稳固知识,多好的事儿啊!