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中国科学院金属研究所
神奇的玻璃（上）
材料新视野
2015年06月18日
一、玻璃是什么？
二、玻璃是怎样发现的？
自然界中玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得，但人类所认识的第一块玻璃却是人们在做饭时偶然合成和发现的！
3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了。
于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！” 船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的非晶体，这就是最早的玻璃。
后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。
三、神奇的玻璃
生活中我们常见的是普通平板玻璃，主要用于画框表面、外墙窗户、门扇、室内屏风等处，起着透光、挡风和保温作用。要求无色，并具有较好的透明度和表面光滑平整，无缺陷。
下面我们介绍几种特殊的玻璃！
3.1 有色玻璃
有色玻璃是在普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物制成的具有特定颜色的玻璃。
例如：cu2o——红色；cuo——蓝绿色；cdo——浅黄色；co2o3——蓝色；ni2o3——墨绿色；mno2——紫色；胶体au——红色；胶体ag——黄色
3.2 压花玻璃
压花玻璃又称花纹玻璃和滚花玻璃，是采用压延方法制造的一种平板玻璃。
其最大的特点是透光不透明，多使用于门窗、室内间隔、洗手间等装修区域。压花玻璃表面有花纹图案，又具有优良的装饰效果，有时甚至可以作为艺术玻璃而身价倍增。
3.3 中空玻璃
中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度高气密性复合粘结剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封，中间充入干燥气体，框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。
因留有一定的空腔，中空玻璃具有良好的保温、隔热、隔音等性能。主要用于采暖、空调、消声设施的外层玻璃装饰。
3.4 高级银镜玻璃
高级银镜玻璃是采用现代先进制镜技术，选择特级浮法玻璃为原片，经敏化、镀银，镀铜、涂保护漆等一系列工序制成的。其特点是成像纯正、反射率高、色泽还原度好，影像亮丽自然，即使在潮湿环境中也经久耐用，是铝镜的换代产品，广泛应用于家具，工艺品，装饰装修，浴室镜子，化装镜子，光学镜子，以及汽车后视镜等。
3.5 防护玻璃
防护玻璃是指在普通玻璃制造过程加入适当辅助料，具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全功能的玻璃。主要应用于医院x光室和航天器上。
例如，重铬酸盐、氧化铁——吸收紫外线、红外线和部分可见光；氧化镍、氧化亚铁——吸收红外线和部分可见光；氧化铅——吸收x射线和r射线；氧化镉和氧化硼——吸收中子流。
3.6 钢化玻璃
钢化玻璃又称强化玻璃，它是普通平板玻璃经过加热到一定温度后迅速冷却或进行特殊化学处理而加工成的一种预应力玻璃。钢化玻璃耐酸、耐碱。主要用于门窗、间隔墙和橱柜门。
钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说，具有两大特征：
1.前者强度是后者的数倍，抗拉强度和抗弯曲强度是后者的3倍以上，抗冲击强度是后者5倍以上。
2.前者安全性能好，钢化玻璃不容易破碎，即使破碎也会在均匀内应力的作用下以无锐角的颗粒形式碎裂，形成网状裂纹，对人体伤害大大降低。
（未完待续……）
1.玻璃是一种非晶形过冷液体，是熔体迅速冷却时，各分子因为没有足够时间形成晶体而形成的非晶体。
？2.中国古代称玻璃为琉璃，是一种透明的、强度及硬度颇高的、易碎的、不透气的物料，常温下是固体。
？？？ 3.玻璃一般不溶于酸（例外：氢氟酸与玻璃反应生成sif4，从而导致玻璃的腐蚀），但溶于强碱，例如氢氧化铯。
二、玻璃是怎样发现的？
自然界中玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得，但人类所认识的第一块玻璃却是人们在做饭时偶然合成和发现的！
3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了。
于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！” 船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的非晶体，这就是最早的玻璃。
后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。
三、神奇的玻璃
生活中我们常见的是普通平板玻璃，主要用于画框表面、外墙窗户、门扇、室内屏风等处，起着透光、挡风和保温作用。要求无色，并具有较好的透明度和表面光滑平整，无缺陷。
下面我们介绍几种特殊的玻璃！
3.1 有色玻璃
有色玻璃是在普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物制成的具有特定颜色的玻璃。
例如：cu2o——红色；cuo——蓝绿色；cdo——浅黄色；co2o3——蓝色；ni2o3——墨绿色；mno2——紫色；胶体au——红色；胶体ag——黄色
3.2 压花玻璃
压花玻璃又称花纹玻璃和滚花玻璃，是采用压延方法制造的一种平板玻璃。
其最大的特点是透光不透明，多使用于门窗、室内间隔、洗手间等装修区域。压花玻璃表面有花纹图案，又具有优良的装饰效果，有时甚至可以作为艺术玻璃而身价倍增。
3.3 中空玻璃
中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度高气密性复合粘结剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封，中间充入干燥气体，框内充以干燥剂，以保证玻璃片间空气的干燥度。
因留有一定的空腔，中空玻璃具有良好的保温、隔热、隔音等性能。主要用于采暖、空调、消声设施的外层玻璃装饰。
3.4 高级银镜玻璃
高级银镜玻璃是采用现代先进制镜技术，选择特级浮法玻璃为原片，经敏化、镀银，镀铜、涂保护漆等一系列工序制成的。其特点是成像纯正、反射率高、色泽还原度好，影像亮丽自然，即使在潮湿环境中也经久耐用，是铝镜的换代产品，广泛应用于家具，工艺品，装饰装修，浴室镜子，化装镜子，光学镜子，以及汽车后视镜等。
3.5 防护玻璃
防护玻璃是指在普通玻璃制造过程加入适当辅助料，具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全功能的玻璃。主要应用于医院x光室和航天器上。
例如，重铬酸盐、氧化铁——吸收紫外线、红外线和部分可见光；氧化镍、氧化亚铁——吸收红外线和部分可见光；氧化铅——吸收x射线和r射线；氧化镉和氧化硼——吸收中子流。
3.6 钢化玻璃
钢化玻璃又称强化玻璃，它是普通平板玻璃经过加热到一定温度后迅速冷却或进行特殊化学处理而加工成的一种预应力玻璃。钢化玻璃耐酸、耐碱。主要用于门窗、间隔墙和橱柜门。
钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说，具有两大特征：
1.前者强度是后者的数倍，抗拉强度和抗弯曲强度是后者的3倍以上，抗冲击强度是后者5倍以上。
2.前者安全性能好，钢化玻璃不容易破碎，即使破碎也会在均匀内应力的作用下以无锐角的颗粒形式碎裂，形成网状裂纹，对人体伤害大大降低。
（未完待续……）