玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得 。约公元前3700年前, 古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿,当时只有有色玻璃,约公元前1000 年前,中国制造出无色玻璃 。公元12世纪,出现了商品玻璃,并开始成为工业材料 。18世纪,为适应研制望远镜的需要,制出光学玻璃 。1873年,比利时首先制出平板玻璃 。1906年,美国制出平板玻璃引上机 。此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世 。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料 。
种类 玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃 。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃 。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄 、红光 ,以及近、远红外光 ,其电阻低,具有开关与记忆特性 。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃 。
氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等 。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多 ,用途广 。通常按玻璃中SiO2以及碱金属 、碱土金属氧化物的不同含量,又分为 :①石英玻璃 。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难 。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中 。②高硅氧玻璃 。SiO2含量约96%,其性质与石英玻璃相似 。③钠钙玻璃 。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的 CaO,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90% 。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等 。④铅硅酸盐玻璃 。主要成分有 SiO2 和 PbO ,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等 。含有大量 PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线 。⑤铝硅酸盐玻璃 。以 SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。⑥ 硼硅酸盐玻璃。以 SiO2和B2O3 为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等 。硼酸盐玻璃以 B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀 。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃 。磷酸盐玻璃以 P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中 。
此外 ,玻璃按性能特点 又分为 :钢化玻璃 、多孔玻璃(即泡沫玻璃 ,孔径约 40 ,用于海水淡化 、病毒过滤等方面)、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃(用于照明器件和装饰物品等)和中空玻璃(用作门窗玻璃)等 。
生产工艺 玻璃生产的主要原料有玻璃形成体、玻璃调整物和玻璃中间体,其余为辅助原料 。主要原料指引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物;辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等 。
玻璃生产工艺主要包括:①原料预加工 。将块状原料粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量 。②配合料制备 。③熔制 。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃 。④成型 。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等 。⑤热处理 。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态 。
【玻璃是用什么原材料制成的?普通玻璃是由石灰石,纯碱,石英等熔
普通的(钠)玻璃的组成是硅酸钠和硅酸钙的混合物,夹杂少量二氧化硅和氧化铝.通常是由砂子、碳酸钠和碳酸钙共熔而制得;也可用硫酸钠和碳的混合物代替碳酸钠来熔制.其他一些玻璃如钾玻璃,是一种较耐高温、较硬和较耐化学作用的玻璃,可在熔制玻璃时用碳酸钾或硫酸钾部分地代替钠盐而制得,主要用于制造实验室常用的化学容器.燧石玻璃是一种高密度和高折射率玻璃,可在熔制玻璃时用铅代替钠玻璃中的钙而制得,适于制造光学玻璃和雕刻玻璃制品.特硬玻璃热膨胀系数小,耐骤冷骤热,耐高温和抗化学腐蚀,可在熔制玻璃时,减少钠的含量,保持二氧化硅的高含量,并加入12%~15%的三氧化二硼而制得,主要用于制造较高级的化学反应容器.熔制玻璃时加入少量玻璃着色剂,可制得各种有色玻璃.氧化铜(Ⅱ)或氧化铬(Ⅲ)产生绿色;氧化钴(Ⅱ)产生蓝色;二氧化锰产生紫色;二氧化锡或氟化钙产生乳白色;铀化合物产生黄绿荧光;胶态硒产生红玉色;胶态金产生红、红紫或蓝色;氧化亚铜产生红、绿或蓝色;亚铁化合物产生绿色,量多时为黑色;铁(Ⅲ)化合物产生黄色.制玻璃时,由于原料中含有亚铁的杂质,常使玻璃带绿色,可加入少量二氧化锰或硒,使之变成无色玻璃.ZWP抄自大百科全书 玻璃由不同的硅酸盐混合而成.普通玻璃又称钠玻璃,是硅酸钠和硅酸钙与过量二氧化硅的混合物.通常是由砂子、碳酸钠和碳酸钙共熔而制得;也可用硫酸钠和碳的混合物代替碳酸钠来熔制.其他一些玻璃如钾玻璃,是一种较耐高温、较硬和较耐化学作用的玻璃,可在熔制玻璃时用碳酸钾或硫酸钾部分地代替钠盐而制得,主要用于制造实验室常用的化学容器.燧石玻璃是一种高密度和高折射率玻璃,可在熔制玻璃时用铅代替钠玻璃中的钙而制得,适于制造光学玻璃和雕刻玻璃制品.特硬玻璃热膨胀系数小,耐骤冷骤热,耐高温和抗化学腐蚀,可在熔制玻璃时,减少钠的含量,保持二氧化硅的高含量,并加入12%~15%的三氧化二硼而制得,主要用于制造较高级的化学反应容器.熔制玻璃时加入少量玻璃着色剂,可制得各种有色玻璃.氧化铜(Ⅱ)或氧化铬(Ⅲ)产生绿色;氧化钴(Ⅱ)产生蓝色;二氧化锰产生紫色;二氧化锡或氟化钙产生乳白色;铀化合物产生黄绿荧光;胶态硒产生红玉色;胶态金产生红、红紫或蓝色;氧化亚铜产生红、绿或蓝色;亚铁化合物产生绿色,量多时为黑色;铁(Ⅲ)化合物产生黄色.制玻璃时,由于原料中含有亚铁的杂质,常使玻璃带绿色,可加入少量二氧化锰或硒,使之变成无色玻璃.钾玻璃中约含钾15.3% 钙7.84% 硅 32.94% 氧 43.92%(皆为质量分数),即硅酸钠被硅酸钾所替代了. 。
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