基本介紹
- 中文名：玻璃
- 外文名：Glass
- 拼音：bō li
- 非金屬類：建材，裝飾
- 主要成分：Na2O·CaO·6SiO2
- 顏色：有色和無色
- 摩氏硬度：通常為5~6
- 折射率：1.470~1.700
- 光性：均質體，常見異常消光
發展歷史,套用,分類,按工藝,按生產,通性,成分,性能特性,各向同性,無固定熔點,亞穩性,漸變性可逆性,原料,生產工藝,特性,鏡片,裝飾性,安全,保養,物態,新興技術,不碎,防彈,
發展歷史
傳說3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著晶體礦物“天然蘇打”，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由於海水落潮，商船擱淺了，於是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋，搬來木柴，並用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來。船員們吃完飯，潮水開始上漲了。他們正準備收拾一下登船繼續航行時，突然有人高喊：“大家快來看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發光的東西！”船員們把這些閃爍光芒的東西，帶到船上仔細研究起來。他們發現，這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來，這些閃光的東西，是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打，在火焰的作用下，與沙灘上的石英砂發生化學反應而產生的物質，這就是最早的玻璃。後來腓尼基人把石英砂和天然蘇打和在一起，然後用一種特製的爐子熔化，製成玻璃球，使腓尼基人發了一筆大財。大約在4世紀，古羅馬人開始把玻璃套用在門窗上，到1291年，義大利的玻璃製造技術已經非常發達。就這樣，義大利的玻璃工匠都被送到一個與世隔絕的孤島上生產玻璃，他們在一生當中不準離開這座孤島。
公元12世紀，出現了商品玻璃，並開始成為工業材料。
1906年，美國制出平板玻璃引上機，此後，隨著玻璃生產的工業化和規模化，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。現代，玻璃已成為日常生活、生產和科學技術領域的重要材料。
玻璃：此為梵語音，非當今所謂之玻璃。又作頗黎，新譯作頗置迦、娑頗致迦、塞波致迦等，相當於此方之水精（晶）。
漢譯作水晶，有紫、白、紅、碧四色。
《大論》云：“此寶出山石窟中，過千年，冰化為頗黎珠。”
《慧苑音義》雲此寶：“形如水精，光瑩精妙於水精，有黃、碧、紫、白四色差別。”
套用
有石英玻璃、矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、氟化物玻璃、高溫玻璃、耐高壓玻璃、防紫外線玻璃、防爆玻璃等。通常指矽酸鹽玻璃，以石英砂、純鹼、長石及石灰石等為原料，經混和、高溫熔融、勻化後，加工成形，再經退火而得。廣泛用於建築、日用、藝術、醫療、化學、電子、儀表、核工程等領域。
分類
按工藝
陳設工藝品這一塊越來越多人關注，其中有很大一部分的工藝品造型由玻璃製造。
遭受火災的建築物表面熔化的玻璃
按生產
玻璃簡單分類主要分為平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分為三種：即引上法平板玻璃（分有槽/無槽兩種）、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由於浮法玻璃具有厚度均勻、上下表面平整平行，再加上勞動生產率高及利於管理等方面的因素影響，浮法玻璃正成為玻璃製造方式的主流。而特種玻璃則品種眾多，下面按裝修中常見的品種一一說明：
一、 普通平板玻璃
1、3～4厘玻璃，mm在日常中也稱為厘或者個。我們所說的3厘（個）玻璃，就是指厚度3mm的玻璃。這種規格的玻璃主要用於畫框表面。
2、5～6厘玻璃，主要用於外牆窗戶、門扇等小面積透光造型等等。
3、7～9厘玻璃，主要用於室內屏風等較大面積但又有框架保護的造型之中。
平板玻璃圖
4、9～10厘玻璃，可用於室內大面積隔斷、欄桿等裝修項目。
6、15厘以上玻璃，一般市面上銷售較少，往往需要訂貨，主要用於較大面積的地彈簧玻璃門和外牆整塊玻璃牆面。
二、深加工玻璃
為達到生產生活中的各種需求，人們對普通平板玻璃進行深加工處理，主要分類：
（1）前者強度是後者的數倍，抗拉度是後者的3倍以上，抗衝擊是後者5倍以上。
（2）鋼化玻璃不容易破碎，即使破碎也會以無銳角的顆粒形式碎裂，對人體傷害大大降低。
2、磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下，以5、6厘厚度居多。
3、噴砂玻璃。性能上基本上與磨砂玻璃相似，不同的改磨砂為噴砂。由於兩者視覺上類同，很多業主，甚至裝修專業人員都把它們混為一談。
8、防彈玻璃。實際上就是夾層玻璃的一種，只是構成的玻璃多採用強度較高的鋼化玻璃，而且夾層的數量也相對較多。多採用於銀行或者豪宅等對安全要求非常高的裝修工程之中。
9、熱彎玻璃。由優質平板玻璃加熱軟化在模具中成型，再經退火製成的曲面玻璃。樣式美觀，線條流暢，在一些高級裝修中出現的頻率越來越高。
10、玻璃磚。玻璃磚的製作工藝基本和平板玻璃一樣，不同的是成型方法。
其中間為乾燥的空氣。多用於裝飾性項目或者有保溫要求的透光造型之中。
通性
玻璃是一種無規則結構的非晶態固體（從微觀上看，玻璃也是一種液體），其分子不像晶體那樣在空間具有長程有序的排列，而近似於液體那樣具有短程有序。玻璃像固體一樣保持特定的外形，不像液體那樣隨重力作用而流動。
成分
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，可截止短波長光線而通過黃、紅光，以及近、遠紅外光，其電阻低，具有開關與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光學玻璃。
②高矽氧玻璃。也稱vycor玻璃，主要成分為SiO2含量約95%~98%，含少量B2O3和Na2O，其性質與石英玻璃相似。
⑥硼矽酸鹽玻璃。以SiO2和B2O3為主要成分，具有良好的耐熱性和化學穩定性，用以製造烹飪器具、實驗室儀器、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，是一種新型光學玻璃。磷酸鹽玻璃以P2O5為主要成分，折射率低、色散低，用於光學儀器中。
（1）普通玻璃（Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2）。
（2）石英玻璃（以純淨的石英為主要原料製成的玻璃，成分僅為SiO2）。
（3）鋼化玻璃（與普通玻璃成分相同）。
（4）鉀玻璃（K2O、CaO、SiO2）。
（5）硼酸鹽玻璃（SiO2、B2O3）。
（6）有色玻璃在（普通玻璃製造過程中加入一些金屬氧化物。Cu2O——紅色；CuO——藍綠色；CdO——淺黃色；Co2O3——藍色；Ni2O3——墨綠色；MnO2——藍紫色；膠體Au——紅色；膠體Ag——黃色）。
（10）防護玻璃（在普通玻璃製造過程加入適當輔助料，使其具有防止強光、強熱或輻射線透過而保護人身安全的功能。如灰色——重鉻酸鹽，氧化鐵吸收紫外線和部分可見光；藍綠色——氧化鎳、氧化亞鐵吸收紅外線和部分可見光；鉛玻璃——氧化鉛吸收X射線和r射線；暗藍色——重鉻酸鹽、氧化亞鐵、氧化鐵吸收紫外線、紅外線和大部分可見光；加入氧化鎘和氧化硼吸收中子流）。
（12）玻璃纖維（由熔融玻璃拉成或吹成的直徑為幾微米至幾千微米的纖維，成分與玻璃相同）。
（13）玻璃絲（即長玻璃纖維）。
（15）玻璃紙（用粘膠溶液製成的透明的纖維素薄膜）。
（16）水玻璃（（Na2SiO3）的水溶液，因與普通玻璃中部分成分相同而得名）。
性能特性
各向同性
無固定熔點
因為玻璃是混合物，非晶體，所以無固定熔沸點。玻璃由固體轉變為液體是一定溫度區域（即軟化溫度範圍）內進行的，它與結晶物質不同，沒有固定的熔點。軟化溫度範圍Tg~T1，Tg為轉變溫度，T1為液相線溫度，對應的黏度分別為10dPa·s、10dPa·s。
亞穩性
玻璃態物質一般是由熔融體快速冷卻而得到，從熔融態向玻璃態轉變時，冷卻過程中黏度急劇增大，質點來不及做有規則排列而形成晶體，沒有釋出結晶潛熱，因此，玻璃態物質比結晶態物質含有較高的內能，其能量介於熔融態和結晶態之間，屬於亞穩狀態。從力學觀點看，玻璃是一種不穩定的高能狀態，比如存在低能量狀態轉化的趨勢，即有析晶傾向，所以，玻璃是一種亞穩態固體材料。
漸變性可逆性
玻璃態物質從熔融態到固體狀態的過程是漸變的，其物理、化學性質的變化也是連續的和漸變的。這與熔體的結晶過程明顯不同，結晶過程必然出現新相，在結晶溫度點附近，許多性質會發生突變。而玻璃態物質從熔融狀態到固體狀態是在較寬溫度範圍內完成的，隨著溫度逐漸降低，玻璃熔體黏度逐漸增大，最後形成固態玻璃，但是過程中沒有新相形成。相反玻璃加熱變為熔體的過程也是漸變的。
汽車玻璃的分類
汽車夾層玻璃
汽車區域鋼化玻璃
防火玻璃主要有五種，其一是夾層複合防火玻璃，其二是夾絲防火玻璃，其三是特種防火玻璃，其四是中空防火玻璃，其五是高強度單層銫鉀防火玻璃。當然科技是在不斷的發展，所以相關的方面也是在不斷的改善，不同類別的玻璃它的效用是不一樣的，所以其相關的製作工藝以及使用用途是不同的，這是需要我們進行細緻化考慮和分析的。
原料
玻璃生產的主要原料有玻璃形成體、玻璃調整物和玻璃中間體，其餘為輔助原料。主要原料指引入玻璃形成網路的氧化物、中間體氧化物和網路外氧化物；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。
生產工藝
主要包括：
②配合料製備。
④成型。將液態玻璃加工成所要求形狀的製品，如平板、各種器皿等。
⑤熱處理。通過退火、淬火等工藝，消除或產生玻璃內部的應力、分相或晶化，以及改變玻璃的結構狀態。
磨砂玻璃加工方法：
先將需要加工的平板玻璃平放在墊有粗呢或棉毯的工作檯上，再在玻璃面上堆放適量的細金剛砂，用粗瓷碗反扣住金剛砂，用雙手輕壓碗底轉圈推動。也可使用較高號水磨石地面用的磨石研磨。研磨操作應從四周邊角開始逐步移向中間，直至把玻璃面研磨呈均勻的乳白色，達到透光不透視即可。
銀光刻花玻璃加工方法：
特性
鏡片
1、良好的透視、透光性能（3mm、5mm厚的鏡片玻璃的可見光透射比分別為87%和84%）。對太陽光中近紅外熱射線的透過率較高，但對可見光折射至室內牆頂地面和家具、織物而反射產生的遠紅外長波熱射線卻有效阻擋，故可產生明顯的“暖房效應”。淨片玻璃對太陽光中紫外線的透過率較低；
2、隔聲、有一定的保溫性能；
5、熱穩定性較差，極冷極熱易發生炸裂。
裝飾性
1、彩色平板玻璃：可以拼成各類團，並有耐腐蝕抗沖刷、易清洗等特點。
安全
1、鋼化玻璃：機械強度高、彈性好、熱穩定性好、碎後不易傷人、不易發生自爆。
2、夾絲玻璃：受衝擊或溫度驟變後碎片不會飛散；可短時防止火焰蔓延；有一定的防盜、防搶作用。
保養
2、日常清潔時，用濕毛巾或報紙擦拭即可，如遇污跡可用毛巾蘸啤酒或溫熱的食醋擦除，另外也可以使用市場上出售的玻璃清洗劑，忌用酸鹼性較強的溶液清潔。冬天玻璃表面易結霜，可用布蘸濃鹽水或白酒來擦拭，效果很好。
4、玻璃家具最好安放在一個較固定的地方，不要隨意地來回移動；要平穩放置物件，沉重物件應放置玻璃家具底部，防止家具重心不穩造成翻倒。另外，要避免潮濕，遠離爐灶，要與酸、鹼等化工試劑隔絕，防止腐蝕變質。
5、使用保鮮膜和噴有洗滌劑的濕布也可以讓時常沾滿油污的玻璃“重獲新生”。首先，將玻璃全面噴上清潔劑，再貼上保鮮膜，使凝固的油漬軟化，過十分鐘後，撕去保鮮膜，再以濕布擦拭即可。要想保持玻璃光潔明亮，必須經常動手清潔，玻璃上若有筆跡，可用橡皮浸水摩擦，然後再用濕布擦拭；玻璃上若有油漆，可用棉花蘸熱醋擦洗；用清潔乾布蘸酒精擦拭玻璃，可使其亮如水晶。
注意事項
5、請勿用尖銳物品碰撞。
擦拭玻璃
1、擦拭玻璃：先用毛巾將玻璃框擦乾淨，再用玻璃刮沾稀釋後的玻璃水溶液，均勻的從上到下塗抹玻璃，再重複以上工序，用玻璃刮從上到下刮乾淨，用乾毛巾擦淨框上留下的水痕，玻璃上的水痕一定要用玻璃刮擦乾淨，否則將會在玻璃上留下一道道痕跡。
玻璃桌面
2、將醋和水按1：2的比例調和，放入噴霧中，噴在玻璃上再擦抹，就可擦得非常乾淨。
3、在水盆中加入5%的阿摩尼亞溶液或汽油，用其清洗玻璃，待玻璃稍乾再用乾布擦抹乾淨，玻璃即可一塵不染，光亮透明。在擦玻璃的時候，可選用擦窗器用不同的型號，看清是擦雙層玻璃的還是單層玻璃的。使用擦窗器方便、省力、安全。
4、如玻璃表面有發霉現象，可將氫氟酸（HF）與水1：8的比例調和（注意：超過1：8，會對手部造成損傷），拭擦玻璃。注意：一定要做好腐蝕防護工作，皮膚不可接觸HF，否則會嚴重腐蝕。拭擦完玻璃後，用清水再拭擦一遍，最後將玻璃擦乾。
物態
玻璃並不完全是固體
玻璃既不是晶態，也不是非晶態，也不是多晶態，也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是：短程有序，即在數個或數十個原子範圍內，原子有序排列，呈現晶體特徵；長程無序，即再增加原子數量後，便成為一種無序的排列狀態，其混亂程度類似於液體。在巨觀上，玻璃又是一種固態的物質。
玻璃就是這樣一種物質。造成玻璃這種結構的原因是：玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快，而結晶速度又太慢。當溫度下降，結晶剛剛開始的時候，粘度就已經變得非常大，原子的移動被限制住，造成了這種結果。所以，玻璃態類似於固態的液體，物質中的原子永遠都是處於結晶的過程中。
因此，玻璃中的原子位置看似固定，但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。並不是一個穩定的狀態，這和石蠟中的原子狀態不同。所以，同樣不是晶體，常溫下，石蠟完全是固體，而玻璃卻可以被看作是粘度極大的液體。
揭示玻璃非固體之謎
在實驗中，為了觀察微觀原子的真實運動情況，研究人員利用較大的膠體微粒模擬原子，並用高倍顯微鏡進行觀察。結果發現，這些粒子形成的凝膠因為構成了二十面體結構而無法形成結晶——這與20世紀50年代布里斯托大學的Charles Frank作出的預測相一致。這種結構解釋了為什麼玻璃是“玻璃”而不是液體或固體。
（《自然—材料學》（Nature Materials），doi:10.1038/nmat2219，C. Patrick Royall，Hajime Tanaka）
玻璃表面看上去是固體，實際上並不是。50多年來，科學家一直在嘗試弄清玻璃的本質。英國、澳大利亞及日本的科學家聯合研究發現，玻璃無法成為固體的原因在於玻璃冷卻時所形成的特殊的原子結構。相關論文將線上發表於《自然—材料學》（Nature Materials）上。
主要研究人員、英國布里斯托大學的Paddy Royall說：“一些材料在冷卻時會形成結晶，其原子會以高度規則的模式進行排列，稱為“晶格”（lattice）。不過玻璃在冷卻時，原子擁堵在一起，幾乎隨機排列，妨礙了規則晶格的形成。”
新興技術
玻璃是一種古老的建築材料，隨著現代科技水平的迅速提高和套用技術的日新月異，各種功能獨特的玻璃紛紛問世，興旺了玻璃家族。
不碎
英國一家飛機製造公司發明了一種用於飛機上的打不碎玻璃，它是一種夾有碎屑黏合成透明塑膠薄膜的多層玻璃。這種以聚氯酯為基礎的塑膠薄膜具有黏滯的半液態稠度，當有人試圖打碎它時，受打擊的聚氯酯薄膜會慢慢聚集在一起，並恢復自己特有的整體性。這種玻璃可用於轎車，以及防盜車。
防彈
可釘釘玻璃
日本三菱電子儀器實驗室研製成功的這種玻璃，是將硼酸玻璃粉和碳化纖維混合後加熱到1000攝氏度製成。它是採用硬質合金強化的玻璃，其最大斷裂應力為一般玻璃的2倍以上，無脆性弱點，釘釘和裝木螺絲，不用擔心破碎。
不反光玻璃
由德國SCHOTT玻璃公司開發的不反光玻璃，光線反射率僅在1%以內（一般玻璃為8%），從而解決了玻璃反光和令人目眩的頭痛問題。
真空玻璃
日本平板玻璃公司開發的這種真空玻璃，是在兩片厚度為3毫米的玻璃之間設有0.2毫米間隔的1/100大氣壓的真空層，層內有金屬小圓柱支撐以防外部大氣壓使兩片玻璃貼到一起。這種真空玻璃厚度僅6.2毫米，可直接安裝在一般的窗框上。它具有良好的隔熱隔音效果，適用於民宅和高層建築的窗戶。
美國波士頓一研究小組開發的全息衍射玻璃，可將某些顏色的光線集中到選擇的方位。用這種玻璃的窗戶可將自然光線分解成光譜組合色，並將光線射向天花板進而反射至房間的各個角落，即使沒有窗戶的房間，也可以通過通風管從反射牆“得到”陽光，然後由孔眼將光線漫射到天花板上。
調溫玻璃
英國一家公司研製成功被稱為雲膠的熱變色調溫玻璃，它是一種兩面是塑膠薄膜和中間夾著聚合物水色溶劑的合成玻璃。它在低溫環境中呈透明狀，吸收日光的熱能，待環境溫度升高后則變成不透明的白雲色，並阻擋日光的熱能，從而有效起到調節室內溫度的作用。
天線玻璃
日本一家公司研製成功一種電視天線窗戶玻璃，這種玻璃內層嵌有很細的天線，安裝好後，室內電視機就能呈現出更為清晰的畫面。
薄紙玻璃
信息玻璃
日本德島大學發明了一種能記錄信息的玻璃。它記錄信息時，先用光學顯微鏡將雷射集中在玻璃內部的某一點上，30微微秒即完成一次照射，留下一個記錄斑點，讀信息時，通過雷射掃描斑點來進行。這種記錄信息可在常溫下進行，其性能已高於大家使用的光碟。
污染變色玻璃
美國加州大氣污染觀測實驗室研製出一種能探測污染的污染變色玻璃。這種玻璃受到污染氣體污染時能改變顏色，例如當受到酸性氣體污染時變成綠色、受到含胺氣體污染時變成黃灰色等，用它來製作污染檢測材料和標示材料將具有廣泛的用途。
排二氧化碳玻璃
電解霧化玻璃
電解霧化玻璃，具有耐刮、耐劃，手感舒適、柔軟，不帶汗漬、指紋印的功能。它改變傳統玻璃給人的冰冷及生硬的感觀。其最大的特點就是電解霧化玻璃在通電後，會自動產生表面霧化效果，瞬間改變透明度，在外部看起來就和一般白牆無異。日本透明公廁就是套用電解霧化玻璃的效果。
泡沫玻璃
