族谱网 头条 人物百科

玻璃

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
浏览:705
转发:0
评论:0
成分普通玻璃的成分主要是二氧化硅(SiO2,即石英,砂的主要成分)。而纯硅土熔点为摄氏2000度,因此制造玻璃时一般会加入碳酸钠(Na2CO3,即苏打)与碳酸钾(Potash,K2CO3,钾碱),这样硅土熔点将降至摄氏1000度左右。但是碳酸钠会使玻璃溶于水中,因此通常还要加入适量的氧化钙(CaO)使玻璃不溶于水。对可见光透明是玻璃最大的特点,一般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠,所以对波长短于400nm的紫外线并不透明。如果要让紫外线穿透,玻璃必须以纯正的二氧化硅制造,这种玻璃成本较高,一般被称为石英玻璃。纯玻璃对红外线亦是透明的,可以造成数公里长,作通讯用途的玻璃纤维。常见的玻璃通常亦会加入其他成分。例如看起来十分闪烁曜眼的水晶玻璃(铅玻璃)是在玻璃内加入铅,令玻璃的折射系数增加,产生更为眩目的折射。至于派热克斯玻璃(Pyrex),则是加入了硼,以改变玻璃的热及电性质。加入钡亦可增加折射指...

成分

普通玻璃的成分主要是二氧化硅(SiO 2 ,即石英,砂的主要成分)。而纯硅土熔点为摄氏2000度,因此制造玻璃时一般会加入碳酸钠(Na 2 CO 3 ,即苏打)与碳酸钾(Potash,K 2 CO 3 ,钾碱),这样硅土熔点将降至摄氏1000度左右。但是碳酸钠会使玻璃溶于水中,因此通常还要加入适量的氧化钙(CaO)使玻璃不溶于水。

对可见光透明是玻璃最大的特点,一般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠,所以对波长短于400nm的紫外线并不透明。如果要让紫外线穿透,玻璃必须以纯正的二氧化硅制造,这种玻璃成本较高,一般被称为石英玻璃。纯玻璃对红外线亦是透明的,可以造成数公里长,作通讯用途的玻璃纤维。

常见的玻璃通常亦会加入其他成分。 例如看起来十分闪烁曜眼的水晶玻璃(铅玻璃)是在玻璃内加入铅,令玻璃的折射系数增加,产生更为眩目的折射。 至于派热克斯玻璃(Pyrex),则是加入了硼,以改变玻璃的热及电性质。 加入钡亦可增加折射指数。 制造光学镜头的玻璃则是加入钍的氧化物来大幅增加折射指数。 倘若要玻璃吸收红外线则可以加入铁,放映机内便有这种隔热的玻璃。 玻璃加入铈则会吸收紫外线。

在玻璃中加入各种金属和金属氧化物亦可以改变玻璃的颜色。 例如 少量锰可以改变玻璃内因铁造成的淡绿色,多一点锰则可以造成淡紫色的玻璃。硒亦有类似的效果。 少量钴可以造成蓝色的玻璃。锡的氧化物及砷氧化物可造成不透明的白色玻璃,这种玻璃好像是白色的陶瓷。 铜的氧化物会造成青绿色的玻璃。以金属铜则会造成深红色、不透明的玻璃,看起来好像是红宝石。镍可以造成蓝色、深紫色、甚至是黑色的玻璃。钛则可以造成棕黄色。微量的金(约0.001%)造成的玻璃是非常鲜明,像是红宝石的颜色。铀(0.1%至2%)造成的玻璃是萤火黄或绿色。银化合物可以造成橙色至黄色的玻璃。改变玻璃的温度亦会改变这些化合物造成的颜色,但当中的化学原理相当复杂,至今仍然未被完全明解。

有时在火山熔岩中会出现天然的玻璃,称黑曜石或火山玻璃 。黑曜石可以用来造成简单的尖刀。

历史

据信人类自石器时代已使用天然的火山玻璃 。公元前二千年左右,古埃及已有记载使用玻璃作器皿。公元前200年,巴比伦发明了玻璃吹管制玻璃的方法,接着这个方法传入罗马,欧洲在公元一世纪左右罗马的波特兰瓶即是玻璃浮雕作品。到了十一世纪,德国发明制造平面玻璃的技术。先把玻璃吹成球状,然后造成圆筒型。在玻璃仍热时切开,然后摊平。这种技术在十三世纪的威尼斯得到了进一步改良。十四世纪欧洲的玻璃制造中心是威尼斯,很多以玻璃造成的餐具、器皿等都是由威尼斯制作。日后欧洲很多玻璃工匠都是师承威尼斯。1827年发明的玻璃压印机器,开展了大规模生产廉价玻璃器具的道路。

玻璃上有时会以酸或其他腐蚀物料刻上艺术图案。传统的造法是在吹或铸玻璃的时候由工匠刻作。后来在1920年发明了可以在模具上加上雕刻的办法,亦可以使用不同颜色的玻璃,于是在1930年以后,大量生产的廉价玻璃器具逐渐出现。

中国在西周时亦已开始制造玻璃。在西周时期的古墓中曾发现玻璃管、玻璃珠等物品。南北朝以前,中国人多以琉璃称以火烧成,玻璃质透明物。宋朝时则开始称之为玻璃。到明清时,习惯以琉璃称呼低温烧成,不透明的陶瓷。很多当时的“琉璃”严格上来说,并不属于现代所说的“玻璃”。

中国古典作品中亦有提及“玻璃”一词,明朝吴承恩著《西游记》第一百回(径回东土 五圣成真)中写道:“沙悟净,汝本是卷帘大将。先因蟠桃会上打碎玻璃盏,贬汝下界,汝落于流沙河,伤生吃人造孽。”

结构

如同其他非晶形体一样,玻璃的结构没有任何大范围的 平移对称性 ( 英语 : translational symmetry ) ,不过因为化学键的特性,玻璃会有小范围的有序性,局部的原子会形成多面体 。

玻璃

  二维空间中的玻璃二氧化硅的非晶形体结构,没有大范围的对称性,但因为硅原子和氧原子有正四面体的结构,有区部的对称性

由过冷液体变成玻璃

在物理学中,玻璃(或玻璃态固体)的标准定义是由快速熔淬形成的固体 。不过玻璃一词一般是指有玻璃转化温度T g 的无定形体。若冷却速度比其结晶速度要快,原子不会形成结晶,过冷液体的不规则原子组态也就成为低于玻璃转化温度T g 后的原子组态。材料在淬火时变成玻璃态的倾向称为玻璃形成能力(glass-forming ability),可以用 刚度理论 ( 英语 : Rigidity theory (physics) ) 预测 。一般而言,玻璃态结构相较于晶体结构,只是一个 介稳状态 ( 英语 : metastable ) ,虽然有些情形下(例如 Atactic ( 英语 : Atactic ) 聚合物),不存在类似无定形体的晶体结构 。

因为在液体变为玻璃态的过程中,没有出现使体积、熵及焓等热力学状态不连续变化的一阶相变,因此有些研究者认为玻璃可视为是一种液体 。不过玻璃转化可以视为是二相相变,像热膨胀系数及热容量等内含热力学变数出现不连续变化 。此外,描述相变化的平衡理论在玻璃态无法完全适用,因此玻璃转化无法归类为传统固体平衡相变中的任何一种 。

成型方法(平板玻璃)

引上法平板玻璃

引上法也称为 弗克法 ( 英语 : Fourcault process ) ,是在玻璃熔解后直接往上拉引,使玻璃在垂直方向冷却凝固。

平拉法平板玻璃

平拉法也称为科尔伯恩法 (Colburn method),是在玻璃熔解后先往上拉引,再经过转向辊使玻璃由垂直方向转换为水平方向,使玻璃在水平方向冷却凝固,其好处是可以稳定生产3mm以下的薄玻璃 ,例如显示器玻璃等。

浮法玻璃

浮法玻璃也称为退火玻璃,是将玻璃熔液倒进一缸高温融化的锡内,玻璃浮上锡面后自然形成两边平滑的表面,慢慢冷却及成长带状后离开锡缸。

浮法玻璃厚度均匀、上下表面平整平行,同时具有劳动生产率高及利于管理等优势,因此成为玻璃制造方式的主流。不过其缺点是破裂时,会成为大块锋利的碎片,在窗户被禁止使用。

玻璃种类

强化玻璃

强化玻璃是由浮法玻璃经过快速冷却热处理而制成,强度较浮法玻璃高4至6倍,且破裂时只会形成小的碎片,不会有大块锋利的碎片。但在强化后,强化玻璃上有任何损坏或裂痕,都会造成整片玻璃的碎裂。

夹层玻璃

夹层玻璃亦被称为“安全玻璃”或“胶合玻璃”,是在二片或多片浮法玻璃中,加入聚乙烯醇缩丁醛或硝化纤维素等材质。像汽车的挡风玻璃或防弹玻璃会使用夹层玻璃。

调光玻璃

玻璃

  机场用的调光玻璃

调光玻璃也叫电控液晶玻璃。当关闭电源时,玻璃里液晶分子会呈现不规则散布状态,使光线无法射入;通电后,里面的液晶分子呈现整齐排列,光线可以自由穿透,此时电控液晶玻璃呈现透明状态。由于制造成本居高不下,目前大多应用于高档场所及各类隐私保护领域,少部分顶级轿车,如Maybach及Lexus使用调光玻璃做为天窗,部分婴儿室或月子中心也使用调光玻璃,探婴时将电源打开玻璃即由灰白转透明。

自洁玻璃

自洁玻璃 ( 英语 : Self-cleaning glass ) 主要应用在建筑物和汽车上。玻璃外层会涂上约50纳米厚的钛氧化物,在紫外光下会催化玻璃上的有机物分解。这可以把分解的有机物冲走且不留水迹,达到自洁效果。

镭射玻璃

也称“全息玻璃”或“激光玻璃”,这种玻璃是把激光全息图样与玻璃相结合。这是应用于家居设计。

雕花玻璃

一面平滑,一面用机械压铸的花型玻璃,常用在室内设计的造型玻璃墙或隔屏造型。

铅玻璃

铅玻璃,用于防止x光室之射线外泄,而采用的特殊玻璃。

夜光玻璃

夜光玻璃可在夜里产生独特的荧光效果。在夜晚可起到指引方向或充当光源的作用。这用于室内设计。

铁丝网玻璃

分成压花或磨平铁丝网玻璃两种,铁丝网多用直径0.4mm以上的龟甲形状或方格、斜方格形状,一般可用于防火门窗,因为在玻璃中崁入铁丝网,遇上火灾时虽然玻璃破裂,但铁丝网仍可留在原来位置,保护建筑物内部不受火灾侵害。

玻璃砖

制造过程跟双层玻璃相似,以两片后约5mm-6mm的平板压花玻璃组合成中空的玻璃砖,特性与双层玻璃相似,也可当成砌叠的材料,一般应用在建筑物的墙壁采光、隔屏或隔间墙。分成普通玻璃砖跟棱镜玻璃砖两种。普通玻璃砖多用于墙壁开口处的砌叠,有防热隔音的效果,但不能承担载重。而棱镜玻璃砖常安装于地板作为下层楼采光的天井之用,常见的形状有圆形跟方形两种,光线的分布有扩散型跟分光型两种。

玻璃砖的施工方式分成干式跟湿式两种,干式施工法是由木工先将木作边框建起,将玻璃砖依序叠砌,并于上下周边空隙塞入夹板来固定玻璃砖,待调整好平整度后将上下左右的边缝填入硅利康并修饰平顺。而湿式施工法则是水泥、砂跟石灰加入防水剂搅拌,用类似空心砖的叠砌方式,再以白水泥砂浆做勾缝整修,中间以铁丝网补强。

参见

玻璃工艺

光学玻璃

肖特玻璃厂

猫眼 (交通)

玻璃纤维

超玻璃

玻璃陨石

火山玻璃 ( 英语 : Volcanic glass )

玻璃砂 ( 英语 : Vitrified sand )

鲁珀特之泪

玻璃回收 ( 英语 : Glass recycling )

默勒石 ( 英语 : murrine )

防火玻璃 ( 英语 : fire glass )


免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。

——— 没有了 ———
编辑:阿族小谱

相关资料

展开
发表评论
写好了,提交
{{item.label}}
{{commentTotal}}条评论
{{item.userName}}
发布时间:{{item.time}}
{{item.content}}
回复
举报
点击加载更多
打赏作者
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
— 请选择您要打赏的金额 —
{{item.label}}
{{item.label}}
打赏成功!
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
返回

更多文章

更多精彩文章
打赏
私信

推荐阅读

· 玻璃态
相关条目
· 自旋玻璃
简介磁性材料是由许多具有稳定磁矩的原子或小原子集团构成的,它们的磁矩之间相互作用,构成了宏观上的磁性现象。这样的相互作用基本有两类。一类是铁磁相互作用:两个相邻的磁矩排成同一个方向。另一类是反铁磁相互作用:相邻的磁矩排成相反的方向。如果材料的内部只有铁磁相互作用,所有的磁矩排成了同一个方向,那么材料具有像磁铁一样的性质。如果只有反铁磁相互作用,那么磁矩的方向总是正反相间,相互抵消,磁化率为0。宏观上,材料“没有磁性”。而当材料内部随机存在着铁磁相互作用和反铁磁相互作用时,就会形成自旋玻璃。自旋玻璃材料最早被研究的自旋玻璃材料是一些稀磁合金,即将少量磁性金属掺杂到非磁性金属中得到的合金,比如铜掺锰合金Cu1-xMnx与金掺铁合金Au1-xFex。其中x≪≪-->1{\displaystylex\ll1}是表示掺杂金属的比例。物理特性自旋玻璃材料的发现,是因为它与一般的铁磁性和反铁磁性等材料有...
· 玻璃市
历史玻璃市曾经是吉打苏丹王朝的一部分,并且其许多地方亦曾受泰国暹罗王朝所统治。1821年时,泰国占领了吉打,吉打苏丹被迫接受所有暹罗王朝所列出的条件。泰国将吉打于1842年归还给吉打苏丹时,苏丹只得献出玻璃市作为暹罗王朝的臣属州,以换回本身对于吉打的主权。1909年英国暹罗条约签署,暹罗将玻璃市的宗主权转给英国,不过,在日本统治时期,玻璃市又由泰国所统治。日本投降后,玻璃市又回到英国的保护伞之下,一直到1957年马来亚独立为止。地理位于马来半岛西海岸的最北部,与毗邻的吉打州、槟城州及霹雳北部县份构成马来西亚北部区域,简称北马。北部与泰国的沙敦府和宋卡府为邻,东南与南部与吉打州交界,西临马六甲海峡。西北侧有38公里长的那卡湾山脉(BanjaranNakawan),为全马最长石灰山脉,中部地区如武吉格蒂里及北部地区有多座山丘,大多数为石灰山。地势从北向南降低,南部、东部与西岸为平原。大部分平原...
· 玻璃店对联
春风初识面明月本无心当窗尘不染出匣月同明当窗明似镜出厂洁如冰光明无障碍渣滓尽消融看天尘不染在匣水常清秋毫无所碍天地点不留台上冰华澈窗前月影清悬将小户牖亮彻大乾坤一尘无所染万里亦能光乍来清净地如履水晶宫当镜秋毫明察临窗日月重光但愿得来心共照自然看去眼共明光明铸出千秋鉴气冷凝出一片冰岂止佳人施粉黛还宜学子整衣裳入户观春花秋月隔窗望山色湖光似月停空眉写翠如珠出匣脸传红瑶台未必如斯洁玉宇何尝若此明镜花水月别开生面草木山川蔚为大观秋水为神寒冰作骨春风识面明月当身水月镜花别开生面山川草木蔚为大观珠玉腾辉琉璃焕彩天中皓月海外明星
· 燧石玻璃
相关条目冕牌玻璃色差参考资料Kurkjian,CharlesR.andPrindle,WilliamR.(1998).PerspectivesontheHistoryofGlassComposition.JournaloftheAmericanCeramicSociety,81(4),795-813.

关于我们

关注族谱网 微信公众号,每日及时查看相关推荐,订阅互动等。

APP下载

下载族谱APP 微信公众号,每日及时查看
扫一扫添加客服微信