基本介紹
- 中文名：無機玻璃
- 外文名：Inorganic glass
- 實質：非晶態固體
- 廣義的玻璃：單質玻璃，機玻璃和無機玻璃
- 狹義的玻璃：無機玻璃
- 性質：粘度及表面、力學、熱學等
粘度及表面性質,力學性質,熱學性質,電學與光學性質,
粘度及表面性質
玻璃生產的各個階段，從熔制、澄清、均化、成形、加工，直到退火的每一工序都與黏度密切相關。如熔制玻璃時，黏度小，熔體內氣泡容易溢出，在玻璃成形和退火方面黏度起控制性作用；玻璃製品的加工範圍和加工方法的選擇取決於熔體黏度及其隨溫度變化的速率。黏度也是影響水泥、陶瓷、耐火材料燒成速率快慢的重要因素。降低黏度對促進燒結有利，但黏度過低又增加了胚體變形的能力；在瓷釉中如果熔體黏度控制不當就會形成流釉等缺陷。此外，熔渣對耐火材料的腐蝕，對高爐和鍋爐的操作也和黏度有關。因此熔體的黏度是無機材料製造過程中需要控制的一個重要工藝參數。黏度是流體(液體或液體)抵抗流動的量度。當液體流動時，一層液體受到另一層液體的牽制，層內摩擦力F的大小與兩層液體間的接觸面積及其垂直流動方向的速度梯度成正比。
力學性質
在實際套用中玻璃製品經常受到彎曲、拉伸和衝擊應力，較少受到壓縮應力。玻璃的力學性質主要指標是抗拉強度和脆性指標。玻璃的理論抗拉強度極限為12000MPa，實際強度只有理論強度的1/300~1/200，一般為30~60 MPa，玻璃的抗壓強度為700~1000 MPa。玻璃中的各種缺陷造成了應力集中或薄弱環節，試件尺寸越大，缺陷存在得越多。缺陷對抗拉強度的影響非常顯著，對抗壓強度的影響較小。工藝上造成的外來雜質和波筋(化學不均勻部分)對玻璃的強度有明顯影響。脆性是玻璃的主要缺點，玻璃的脆性指標E為1300~1500(橡膠為0.4~0.6，鋼為400~460，混凝土為4200~9350)。E越大，說明脆性越大。
熱學性質
玻璃的熱學性質主要包括比熱容、熱膨脹、導熱性、熱穩定性等。玻璃的熱容隨溫度上升而增加，在轉變溫度(Tg)以下，熱容的增加不明顯；溫度升到Tg以上，熱容迅速增加；熔融態玻璃的熱容隨著溫度的上升而急劇增加。玻璃的熱膨脹係數主要是由玻璃的化學組成決定的，Na2O和K2O能顯著地提高熱脹係數；石英玻璃的熱張係數最小，增加SiO2的含量可獲得低熱脹係數的玻璃。玻璃是熱的不良導體，玻璃的熱導率約為銅的1/400。當玻璃突然遇冷時，常常因收縮差異引起的體積效應易造成局部或表面張應力，致使玻璃破裂。玻璃的熱穩定性是指玻璃能經受急劇的溫度變化而不破裂的性能，它主要取決於玻璃的熱膨脹係數、彈性模量和強度。在溫度劇烈變化時玻璃會產生碎裂，玻璃的急熱穩定性比急冷穩定性要強一些。鈉鈣玻璃熱膨脹係數大，耐急冷熱能力差；硼矽酸鹽玻璃熱膨脹係數小，耐急冷急熱能力強,，稱為耐熱玻璃，熱膨脹係數最低的石英玻璃，熱穩定性最好。
電學與光學性質
玻璃的電學性質是同現代信息技術密切相關的一項重要性質。它主要指玻璃的導電能力，用電導率衡量。玻璃電導率受溫度和化學組成影響。常溫下玻璃的電導率很小，是電的絕緣體。玻璃的電導率隨溫度的升高而急劇上升，熔融狀態一般為電導體。石英玻璃的絕緣性能最好，玻璃中鹼金屬氧化物會使電導率顯著增加。
