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日常生活中我們經常會接觸到各種類型的玻璃材料,除了傳統的平板玻璃以外,還有超白玻璃、高硼硅玻璃等具有特殊性質的玻璃材料,以及中空玻璃、夾膠玻璃一類的常用材料。為了讓大家進一步認識玻璃是什么做的以及玻璃擁有什么特性,我們搜集資料編排了這篇文章,希望能有所幫助。
我們知道固體材料可以分為農業生產體系材料和無機材料兩大類.農業生產體系材料有木材、塑料、農業生產體系玻璃、棉布、羊毛、尼龍等等.無機材料按照結構可以分成單晶體、多晶體和玻璃三大類.單晶體有規則的外形和嚴格規則的結構,例如紅寶石是氧化鋁單晶,水晶是二氧化硅單晶,金剛鉆則是碳的單晶.多晶體是大量小單晶的集合體,各種陶瓷、金屬都是多晶材料.
玻璃是經熔融、冷卻、固化而得到的非結晶固體.它的結構在原子、分子范圍內有一定規則(近程有序),但在宏觀范圍卻又沒有規則(遠程無序).它可以依靠模具做成各種形狀.玻璃的這種無規則結構,決定了玻璃的下列特性:
1.1 各向同性,玻璃的質點排列總的說來是無規則的,但又是統計均勻的,因此,它的物理、化學性質在任何方向都是相同的.而晶體則是各向異性的.例:電阻率、導熱系數、透過率、折射率等.
1.2 無固定熔點,玻璃由固體轉變為液體是在一定溫度范圍內逐漸變化的.而晶體是有確定的熔點的,例如,冰(水的晶體)在0℃融化.玻璃的這一特性使它可用吹、拉、壓等多種方法成形.
1.3 組成和性能的可調性,玻璃的性能可隨其成分在一定范圍內發生連續和逐漸的變化.而晶體則具有固定的成分和確定的性能.這樣,我們就可以調節玻璃的成分,使它的性能滿足使用的要求.
玻璃主要成份是石英砂, 其制造過程是石英砂配合其他化學原料在高溫(攝氏1300度)燒制后冷卻而成的結晶體,具有質硬、抗磨損,高透光率及抗腐特性,其廣泛用途已有悠久歷史. 現時制造玻璃之技術一日千里,其用途日益增加,由鐘表、器皿、門窗、燈飾以及高科技如電子部件及太空科技等,都不可缺少玻璃. 我們日常接觸多的莫如「平板玻璃」,厚的用于門窗,薄的用于鐘表及醫學化驗用途上,其制造方法是將溶爐中的玻璃溶漿用水平或牽引方法(又稱浮法)及用垂直式牽引方法制成.溶漿經牽引出溶爐后亦同時作有系統的冷卻,冷卻完成后便成「平板玻璃」,平板玻璃的厚度主要決定于牽引時的速度,牽引速度越快,可制造出的厚度越薄. 普通的平板玻璃雖然從正面看似光亮通透,但從側面近邊緣之處看是略帶青色,因玻璃顏色深淺取決于制造玻璃之主要原料-石英砂的純凈度及含鐵量之多寡. 通常鐘表業所選用的薄玻璃較優異,但價值較貴,其主要分別在于所用石英砂原料較優,含鐵量甚低,一般在萬分之三以下.
玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復鹽,是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物,用來隔風透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也稱作農業生產體系玻璃。
平板玻璃也稱白片玻璃或凈片玻璃。其化學成分一般屬于鈉鈣硅酸鹽玻璃,組成范圍是:SiO270~73%(重量,下同);Al2O30~3%;CaO6~12%;MgO0~4%;Na2O+K2O12~16%。它具有透光、透明、保溫、隔聲,耐磨、耐氣候變化等性能。平板玻璃主要物理性能指標:折射率約1.52;透光度85%以上(厚2毫米的玻璃,有色和帶涂層者除外);軟化溫度650~700°C;熱導率0.81~0.93瓦/(米·開);膨脹系數9~10×10-6/開;比重約2.5;抗彎強度16~60兆帕。
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