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玻璃的形成與材質(zhì)分析

來(lái)源:中國(guó)門窗＆配套材料網(wǎng)收集整理　作者:* 　日期:2013-3-6
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　　玻璃最初由火山噴出的酸性巖凝固而得。約公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡(jiǎn)單玻璃器皿，當(dāng)時(shí)只有有色玻璃，約公元前1000年前，中國(guó)制造出無(wú)色玻璃。公元12世紀(jì)，出現(xiàn)了商品玻璃，并開始成為工業(yè)材料。18世紀(jì)，為適應(yīng)研制望遠(yuǎn)鏡的需要，制出光學(xué)玻璃。

　　【中國(guó)門窗&配套材料網(wǎng)】玻璃最初由火山噴出的酸性巖凝固而得。約公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡(jiǎn)單玻璃器皿，當(dāng)時(shí)只有有色玻璃，約公元前1000年前，中國(guó)制造出無(wú)色玻璃。公元12世紀(jì)，出現(xiàn)了商品玻璃，并開始成為工業(yè)材料。18世紀(jì)，為適應(yīng)研制望遠(yuǎn)鏡的需要，制出光學(xué)玻璃。1873年，比利時(shí)首先制出平板玻璃。1906年，美國(guó)制出平板玻璃引上機(jī)。此后，隨著玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)�；�，各種用途和各種性能的玻璃相繼問(wèn)世。現(xiàn)代，玻璃已成為日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。

　　種類玻璃通常按主要成分分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品種和數(shù)量很少，主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃。硫系玻璃的陰離子多為硫、硒、碲等，可截止短波長(zhǎng)光線而通過(guò)黃、紅光，以及近、遠(yuǎn)紅外光，其電阻低，具有開關(guān)與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光學(xué)玻璃。

　　氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。硅酸鹽玻璃指基本成分為SiO2的玻璃，其品種多，用途廣。通常按玻璃中SiO2以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量，又分為：①石英玻璃。SiO2含量大于99.5％，熱膨脹系數(shù)低，耐高溫，化學(xué)穩(wěn)定性好，透紫外光和紅外光，熔制溫度高、粘度大，成型較難。多用于半導(dǎo)體、電光源、光導(dǎo)通信、激光等技術(shù)和光學(xué)儀器中。②高硅氧玻璃。SiO2含量約96％，其性質(zhì)與石英玻璃相似。③鈉鈣玻璃。以SiO2含量為主，還含有15％的Na2O和16％的CaO，其成本低廉，易成型，適宜大規(guī)模生產(chǎn)，其產(chǎn)量占實(shí)用玻璃的90％�？缮a(chǎn)玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等。④鉛硅酸鹽玻璃。主要成分有SiO2和PbO，具有獨(dú)特的高折射率和高體積電阻，與金屬有良好的浸潤(rùn)性，可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質(zhì)玻璃器皿、火石光學(xué)玻璃等。含有大量PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和γ射線。⑤鋁硅酸鹽玻璃。以SiO2和Al2O3為主要成分，軟化變形溫度高，用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計(jì)、化學(xué)燃燒管和玻璃纖維等。⑥硼硅酸鹽玻璃。以SiO2和B2O3為主要成分，具有良好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，用以制造烹飪器具、實(shí)驗(yàn)室儀器、金屬焊封玻璃等。硼酸鹽玻璃以B2O3為主要成分，熔融溫度低，可抵抗鈉蒸氣腐蝕。含稀土元素的硼酸鹽玻璃折射率高、色散低，是一種新型光學(xué)玻璃。磷酸鹽玻璃以P2O5為主要成分，折射率低、色散低，用于光學(xué)儀器中。

　　此外，玻璃按性能特點(diǎn)又分為：鋼化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃，孔徑約40，用于海水淡化、病毒過(guò)濾等方面）、導(dǎo)電玻璃(用作電極和飛機(jī)風(fēng)擋玻璃)、微晶玻璃、乳濁玻璃（用于照明器件和裝飾物品等）和中空玻璃（用作門窗玻璃）等。

　　生產(chǎn)工藝玻璃生產(chǎn)的主要原料有玻璃形成體、玻璃調(diào)整物和玻璃中間體，其余為輔助原料。主要原料指引入玻璃形成網(wǎng)絡(luò)的氧化物、中間體氧化物和網(wǎng)絡(luò)外氧化物；輔助原料包括澄清劑、助熔劑、乳濁劑、著色劑、脫色劑、氧化劑和還原劑等。

　　玻璃生產(chǎn)工藝主要包括：①原料預(yù)加工。將塊狀原料粉碎，使潮濕原料干燥，將含鐵原料進(jìn)行除鐵處理，以保證玻璃質(zhì)量。②配合料制備。③熔制。玻璃配合料在池窯或坩堝窯內(nèi)進(jìn)行高溫加熱，使之形成均勻、無(wú)氣泡，并符合成型要求的液態(tài)玻璃。④成型。將液態(tài)玻璃加工成所要求形狀的制品，如平板、各種器皿等。⑤熱處理。通過(guò)退火、淬火等工藝，消除或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應(yīng)力、分相或晶化，以及改變玻璃的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。【完】

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