黑板

背景

黑板是一个平坦、垂直的书写表面，可以用粉笔在上面写下任何东西。该设备通常用于教育目的，但也可以在工作场所、家庭和餐馆中找到。虽然黑板可以由多种材料制成，但搪瓷是当今黑板中最常用的材料。

黑板的起源可以追溯到 19 世纪初期。黑板的先驱是小桨形喇叭簿。这件物品曾在中世纪英格兰的学校使用，到美国殖民时期的独立战争时期，它被大批学生携带。喇叭书是一条木条和一张纸 固定在它上面。纸上有各种小字体的学习辅助工具。典型的号角簿会同时载有主祷文和字母表，纸上盖着一张半透明的动物角。喇叭书是小物件，有时底部有一个洞，这样它们就可以系在绳子上戴在脖子上。

最终，喇叭书演变成阅读板。这是一条长约 15 英寸（38 厘米）的长条，还装有字母表和其他学习工具，挂在 18 世纪后期的教室前面。从阅读板中产生了一个通用黑板的概念，供课堂上的所有学生查看和使用。

现代黑板于 1823 年获得专利。它是由当时的领先教育家塞缪尔·里德·霍尔开发的。作为一名部长，霍尔创立了佛蒙特州的康科德学院，这是美国最早的教师正规培训学校之一。早期的黑板是简单的漆成黑色的松木板。在其他情况下，将石灰、熟石膏（一种白色粉状物质）和油烟（细黑烟灰）混合在教室墙壁上。

原材料

大多数现代黑板都是由搪瓷制成的。在这个特殊的制造过程中，使用坚韧耐用的材料（如钢）作为基础。用于制造黑板的钢材有多种厚度，但最常见的是 22 号钢。另一个关键元素是二氧化硅，一种源自石英或类似矿物的结晶化合物。在地壳中发现的硅是一种坚韧的化合物，与氧气结合时称为二氧化硅。二氧化硅存在于大多数岩石中，是许多玻璃和陶瓷产品中的常见成分。黑板的表面通常是无机化合物的混合物，如粉状玻璃遮光剂和氧化物，氧化物是一种为涂层材料提供颜色的有机元素。

设计

黑板可以制造成各种尺寸、样式和颜色。最常见的色调是绿色和黑色，但也有棕色、蓝色和灰色色调可供选择。它们可以在制造过程中进行定制，以包含特殊的图形元素。例如，学院或大学的音乐系， 可能会要求教室黑板表面印有五线谱。篮球队可能会使用带有球场布局的黑板来复习比赛策略。这些线条通常涂在表面上，但也可能在制造过程中融合到搪瓷上。板的尺寸可能大到 120" x 48" 供课堂使用； 42" x 25" 用于篮球场布局；或 72" x 48" 用于独立的可移动板。

制造
过程

钢材的制备

• 1 黑板的制造开始于所需尺寸的大钢板从外部供应商进入制造工厂时。这种钢材经过冷轧，并在抵达时检查是否存在不规则性。接下来，大片材被送入化学清洗机。该室洗涤、漂洗和干燥钢材。完成此步骤后，再次检查钢材是否有缺陷和缺陷。

申请单

• 2 接下来，将滑移到钢板上。泥釉是在瓷器或其他陶瓷的制造过程中涂在表面上的粘土或其他有机化合物的混合物。在这种情况下，泥浆通常由二氧化硅制成，并通过涂层室将其涂在钢板的两面。涂层厚度必须至少为 0.0025 英寸（0.062 毫米）。将泥浆放在一边晾干。板材在被转移到底涂炉区域之前再次通过检查过程。

开火

• 3 制造设施的这个底漆区域通常设有一个大型炉室。钢板被送入腔室并经受高温。这软化了钢并允许滑移与钢融合。这是所有瓷器制造和工业陶瓷制造的关键步骤。

应用表面化合物

• 4 一旦新瓷材料离开炉子，就会用表面涂层化合物进行处理。通常，这种化合物来自玻璃遮光剂，并赋予板更光滑的质地。也可以添加用于着色的氧化物。同样，该涂层的厚度必须至少为 0.0025 英寸（0.062 毫米）。木板再次被送到干燥区。在它们完全冷却和干燥后，再次检查它们的表面瑕疵和颜色的均匀性。

融合外套

• 5 接下来，将电路板放置在覆盖涂层炉中。该加热过程的目的是将第一层底涂层与表面涂层融合。成功完成此过程需要至少 1200°F (649°C) 的温度。接下来，黑板通过冷却室，冷却室逐渐降低钢材的温度，使平板不会弯曲或变弱，如果让其自行冷却可能会发生这种情况。

最终表面处理

• 6 接下来，将黑板表面层压到纤维板上。这种背衬材料的厚度必须至少为 0.44 (11 mm) 英寸。这种应用使用了一种特殊的粘合剂。在接下来的几个步骤中，将在板上进行最后的润色。边缘添加木质或铝制饰边以制作边框，并附上诸如粉笔托盘、地图栏杆和挂钩以及旗架等配件。

质量控制

搪瓷黑板的制造属于工业陶瓷，产品制造商遵守搪瓷研究所制定的标准。该组织的一项重要准则是其光泽度标准。这是通过 45 度光泽计测量的。根据规格，黑板的光泽度以米计不能超过三个单位。这保证了书写表面的均匀性。有关耐用性的更多质量规范也在瓷釉研究所指南中详细说明。

未来

黑板的未来是有限的。该产品的制造商正在多元化生产干擦板，这是一种光滑的聚丙烯表面。用特殊的记号笔在上面写字，可以用一块布擦掉。它们正在取代标准的黑板，特别是在商业环境中，因为粉笔尘被视为对人类健康有害并对敏感的电子和计算机设备有害。