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什么是玻璃

网站编辑:玻璃史话 │ 发表时间:2018-11-15 

我们在 日常生活中遇到的大多数固态无机物都由晶体构成,如水晶、食盐等;玻璃却是例外,虽然它看起来亮晶晶、非常坚硬,但却不是晶体,而是一 种非晶态的固体材料。

晶体都有固定的熔点。熔融的 晶体可以任意改变形状,其内部 元素之间虽然相互联系,但排列并不规则,当温度 下降到熔点以下时,其结构 会发生突然变化,分子形 成特定的几何形状,分子之 间排列成非常规则的格子状或重网状,凝结成固态。非晶态 物质却没有固定的熔点。玻璃就是这样。当温度下降时,玻璃液变得越来越黏稠,直至成为固体,其间,内部结 构并没有发生明显改变,仍然保 持着液态不规则的状况。因此,玻璃没有固定的熔点,只有一 个软化的温度范围。玻璃是内部 仍保持液态结构的固态物质,所以有人认为,把玻璃看做是一种状态,比看做 是一种材料更合适;也有人认为,玻璃是物质的固态、液态、气态之 外的第四种状态。

熔制玻璃的原料很简单。石英砂(SiO2) 是主要原料,单纯用 石英砂就可以制成石英玻璃。但石英砂的熔点很高,要在1700*C以 上的高温下才能熔化。这样高 的温度在一般条件下很难达到,在古代更是无法达到的,这就需 要加进助熔剂来降低熔制温度。一般常 用的助熔剂是自然纯碱(Na2CO3)、 草木灰(K2CO3) 或铅丹(Pb3O4) 。此外还 需要加进些石灰石 (CaCO3) 作为稳定剂。有了石英砂、助熔剂 和稳定剂这三种原料,经过熔化、成形和退火,即能制造出简单的玻璃。这里需要强调的是,玻璃制作的 工艺程序是先将原料熔融,然后再 塑造成一定器形。 如果原 料未被完全熔融,其内部 必然存在大量晶态二氧化硅,也就不能称其为玻璃。所以我 们一般把先熔融、后成形 的非晶态无机物称为玻璃

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