白糖的纯净,烈酒的浓烈,相继取得了成功。但卡布心中还有一个执念——制造出透明如水的玻璃。玻璃的用途太广泛了:窗户(极大改善室内采光)、器皿(便于观察液体、进行化学反应)、透镜(放大镜、望远镜、未来显微镜的基础)、实验仪器……它是迈向更高等级文明不可或缺的材料。
然而,制造透明玻璃的难度远超白糖和白酒。主要原料是沙子(二氧化硅),但需要极高的温度(1700°c以上)才能熔化,这是原始条件难以达到的。卡布知道,需要加入助熔剂来显着降低熔点,如纯碱(碳酸钠)或草木灰(含碳酸钾),以及石灰石(碳酸钙)作为稳定剂,使玻璃不易溶于水。
“系统,兑换《原始玻璃制造技术:原料识别、配方优化、窑炉改进、熔炼与成型工艺详解》。”
【叮!兑换成功!消耗科技点数……知识传输中……】
知识显示,虽然以现有条件极难获得完全无色透明的玻璃,但通过不断优化配方和工艺,可以逐步制造出从绿色、褐色到半透明、最终趋于无色的玻璃制品。
卡布带领制陶和烧砖小组的骨干,成立了玻璃攻关小组。他们选取河滩上最纯净的石英砂,反复淘洗去除泥土杂质,然后与碾碎的、来自特定树木(如山毛榉)的高质量草木灰(提供钾)、以及贝壳烧制的生石灰(提供钙)按不同比例进行混合。配方是成败的关键,需要大量试验。
混合物被放入特制的、黏土中加入石墨粉等耐高温材料制成的坩埚中,塞进经过改造、旨在提升温度的砖窑最中心位置。选用最耐烧的木炭,甚至尝试使用煤炭(部落附近发现露头),并由几名壮汉轮流操作大型兽皮风箱鼓风,试图将窑温提升到极限。
这个过程充满了失败。开窑后,往往看到的是未曾熔化的沙粒混合物、烧结成团的渣块,或是表面有光泽但内部多气泡、不透明的琉璃状物质。每一次失败,卡布都仔细记录配比、温度和结果,调整方案。
不知经历了多少次尝试,终于,在一次试验中,当窑温冷却后,卡布打开坩埚,发现里面有一块深绿色、半透明、质地均匀、敲击发出清脆金属声的坚硬物质!它虽然带有颜色,但已经具备了玻璃的非晶态特征!这是一次质的飞跃!
继续优化配方,减少铁等杂质含量,精心控制炉温和冷却速度(退火以减少内应力防止开裂)。又经过无数次尝试,他们最终得到了一些颜色更浅、透明度更高的玻璃小块!当卡布举起一块对着阳光,能看到光线清晰地透过,虽然还有些模糊和气泡,但已经实现了从零到一的突破!
卡布尝试用铁钳夹取熔融的玻璃液,吹制(难度极大)或倒入预先雕刻的沙模、粘土模中,制成简单的珠子、小瓶、碗碟或平板。这些粗糙的、带有气泡和颜色的早期玻璃制品,在这个陶器和木器为主的时代,依然是不可思议的“宝石”!
透明之路虽然漫长而艰辛,但第一块原始玻璃的诞生,预示着光明。卡氏商会的产品清单上,又将增添一种神秘而璀璨的商品。透明的渴望,开始照进现实。