熱水瓶也叫暖水瓶,,保溫瓶,,開水瓶,外殼是用塑料,,鐵皮或者竹篾做成,,內(nèi)裝雙層玻璃內(nèi)膽,夾層中的玻璃上鍍銀,,瓶口是木塞,可在較長的時間內(nèi)保持瓶內(nèi)開水的溫度,。
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& a* X( p0 l4 s" R熱水瓶的發(fā)展 考古學家在古羅馬廢墟中發(fā)現(xiàn)一個雙層容器,,這是世界上發(fā)現(xiàn)的最早類似熱水瓶的物品。 ' y& s- ^2 u3 [
1643年意大利人提出了真空原理,為熱水瓶的發(fā)明奠定了理論基礎,。 2 X1 ]5 N8 ~+ m$ U
1881年英國化學家在單層玻璃上鍍一層銀,,這樣可降低熱輻射,減緩熱量散失,。
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1892年英國科學研究所制成雙重玻璃容器,,并將內(nèi)側玻璃壁上涂上銀,然后又抽掉了雙重玻璃間的空氣,,還申請了專利,。熱水瓶的發(fā)明者:英國化學家詹姆士·杜瓦所以也叫杜瓦瓶。 ( W. b; p, s2 k- W; V
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1904年德國人給玻璃外裝上外套,,并用軟橡膠或塑料堵住瓶口,,達到更好的保溫效果,這就是現(xiàn)代的熱水瓶,。
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中國最早是在宋代,,用玻璃做成膽,外層涂上水銀,,形狀與現(xiàn)代保溫瓶差別不大,,寬口,長頸,,有把手,,當時只有皇宮內(nèi)才能使用,非常珍貴,,皇帝將這種保溫瓶賜給公主作為嫁妝,。
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熱水瓶是怎么樣保溫的? 當人們靠近火源就會感覺身上暖乎乎的,,這是火源的熱量傳到人的身上,,這就是熱輻射,防止熱輻射散失的最好辦法就是用鏡子把它反射回來,。 & J ^7 h- s% C* U
一杯開水放在哪里,,開水散發(fā)的熱量與空氣對流就會慢慢把熱量吸走,開水就會變涼,,如果給杯子加個蓋子,,熱量就不會與空氣對流,就會減緩開水冷卻的時間,。
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熱水瓶是由雙層玻璃制成,,玻璃壁上都鍍上一層銀就好像鏡子,能將瓶內(nèi)流動的熱量反射回去,,雙重玻璃間抽走空氣形成真空,,空氣是熱量傳遞的介質,,真空層就增大了熱量散發(fā)的難度,在瓶口加上軟木塞,,切斷了熱量最后散發(fā)的路徑,,但開水瓶也不能一直保溫,只能減緩熱量散失的時間,。
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熱水瓶不僅能保持熱量,,對溫度較低的東西也能保冷,當放一個冰棍進去,,它也能隔絕外面的熱空氣進入瓶內(nèi),,冷熱空氣不能對流,達到保冷的效果,。
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熱水瓶的保溫秘訣主要在于玻璃雙層內(nèi)膽,,下面就來看看雙層玻璃內(nèi)膽如何制造的。
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玻璃瓶內(nèi)膽原料是用能耐高溫的鈉鈣硅鹽酸玻璃,,高溫中將原料燒成玻璃流體,,在金屬模具中吹制成壁厚1~2毫米的玻璃瓶,外瓶底部熔接一根玻璃管,,后面的工序中,,這支玻璃尾管用于抽取內(nèi)外層間的空氣以及供鍍銀。 * c# D: p* f9 D8 f |$ L, Q2 {% r$ v" J6 l7 ]
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3 F1 i& J' K, U在外瓶上畫出記號線,,加熱后用刀將瓶口多余的部分切掉,,切掉的部分可以回爐再使用,將外瓶從中間切成上下兩部分,,主要是為了裝入內(nèi)瓶,,比外瓶小的內(nèi)瓶也要切掉瓶口多余的部分,瓶口加熱處理圓滑,。 - @) U' `2 y% T: \, i6 p3 Y
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內(nèi)瓶粘上給內(nèi)外瓶之間留出間隙的石棉墊塊,,將內(nèi)瓶放入外瓶中,石棉墊塊會給內(nèi)外瓶間留出空隙,。 0 |: |) F8 i ^- h& ?) J
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裝入內(nèi)瓶,,蓋上外瓶的上端部分,對外瓶上下兩部分加熱重新熔接,,如果遇到上下部分沒有對齊的話,,熔接時就會出現(xiàn)破孔,還要熔封內(nèi)外瓶口的間隙,,用模具擠壓內(nèi)瓶口讓其與外瓶口完全溶合在一起,。
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從尾管中注入純水,清洗內(nèi)外瓶間的間隙,,排出水,,再注入鍍銀液,,將一定數(shù)量的化合物溶液作為還原劑,通過尾管灌入到瓶膽夾層中,,進行銀鏡反應,將銀離子還原沉積在玻璃夾層表面,,形成鏡面銀膜薄層,。 ( P# `$ n% ]0 k/ ~- a1 r
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! k: H+ k- a* q# @6 i1 D1 Z從玻璃管抽出內(nèi)外瓶間的空氣,變成真空,,加熱到300~400℃蒸發(fā)掉夾層中的水分,,熔封玻璃管尾口,雙層玻璃內(nèi)膽就做好了,。
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1 j1 i* Y0 Q- Z這也就是熱水瓶內(nèi)膽底部為何有一個小突起,,而且凸起一旦破碎,雙層內(nèi)膽無法保持真空狀態(tài),,保溫效果就非常差了,。
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瓶殼有竹子編的,塑料或者鐵皮殼,,從瓶殼底部裝入玻璃內(nèi)膽,,固定好瓶底,裝上瓶塞,,提環(huán),,瓶蓋,最后注入開水測試,,熱水瓶就做好了,。 ' R n( Z7 ^& e5 @8 T, |& K
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$ X5 n$ a4 j9 e長輩們在買熱水瓶時都會做兩個動作,一個是將瓶口貼著耳朵聽,,聽瓶內(nèi)的“嗡嗡”聲以此來辨別好壞,,這是因為聲音的傳播也需要媒介,真空是不能傳播聲音的,,還有聲音遇到障礙物也會反射,,當外面的聲音通過瓶口進入后,就會在瓶內(nèi)頻繁反射,,而不能通過真空的玻璃夾層,,就能聽到較大的“嗡嗡”聲,玻璃夾層真空度越高,,鍍銀越光滑,,聽到的聲音就越大,保溫效果就越好,。 1 i1 h" |$ O/ }1 \3 Z; ?
還有就是從瓶底觀察,,看玻璃內(nèi)膽上的那個尖尖的尾管是否完好,,尾管完整就能保證玻璃夾層真空,如果尾管破損就不能保溫了,。 ( r9 v' m. C' E+ ^ C1 q
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( ]4 U5 Z* L+ b& N! W5 J熱水瓶內(nèi)膽中涂了一層光亮如鏡薄薄的是銀,,(也有鍍鋁,鍍銅等材料,,)而并不不是水銀,,有人會擔心銀會有害健康,熱水瓶誕生已有100多年,,最開始是在玻璃上涂水銀,,但后來為了健康,都改成鍍銀,,并且熱水瓶內(nèi)膽是雙層的,,銀是涂在夾層中的,不會與開水接觸,,對健康沒有影響,。
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現(xiàn)在越來越多的熱水瓶使用不銹鋼內(nèi)膽,它耐用經(jīng)摔,,攜帶方便,,受到大家的青睞,但是如果使用不當也會對身體造成傷害,,不銹鋼是由鎳,,鉻,錳等元素組成,,如果長時間裝酸性物質,,就會有重金屬釋放出來。
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6 _* v: D! a5 c: z在日常生活中,,不少人用不銹鋼熱水瓶裝茶水或者中藥,,時間久了你會發(fā)現(xiàn)不銹鋼內(nèi)膽會有腐蝕的痕跡,茶水中含有多種化學成分,,如果長時間在不銹鋼瓶中泡茶會發(fā)生化學反應,,有害健康,還有中藥中含有酸性物質,,容易讓不銹鋼釋放出重金屬,,對人體產(chǎn)生不良影響,所以不銹鋼熱水瓶最好使用食品級不銹鋼,。 |