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玻璃的基本知识

玻璃简介

玻璃，屮国古代亦称琉璃，是一种透明、强度及硬度颇高，表而平滑及不透气的物料。 玻璃在化学上儿乎完全呈悄性，亦不会与牛物起作用，故此用途非常广泛。不过玻璃亦有容 易碎成尖锐碎片的缺点，但这缺点可以透过加入其它物料，或以热处理改良。玻璃是一种非 品形固体。溶解的玻璃迅速冷却，各分子因为没有足够时间形成品体而形成玻璃。例如若将 原为晶休的砂糖以热力溶解，然后倒在冷冻的表面上，所产牛成的糖块即为非晶形固体。 制造普通玻璃的主要原料是：纯碱(Na2CO3),石灰1 (CaCO3)和石英(SiO2)o生产时, 把原料粉碎，按适当的比率混合后，放入玻璃窖中加强热。原料熔融后发生了比较复杂的物 理变化和化学变化，最后得到Na2SiO3, CaSiO3和SiO2熔化化在一起形成的物质，其主要 成分是SiO2,这种物质不是晶体，称作玻璃态物质。玻璃与晶体不同，没有-一定的熔点， 而是在某个温度范围内逐渐软化。在软化状态时，玻璃可以被人工吹制成任何形状的制品。 常用的玻璃瓶和玻璃杯等都是由普通玻璃制造的。

玻璃的化学组成不同，制造玻璃时的工艺(反应条件)不同，都会影响玻璃的性能和用途。

在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学组成，可以制得具有不同性能和用途的 玻璃。对可见光透明是玻璃最人的特点。一般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠，所以对波长 短于400纳米的紫外线并不透明。若果要让紫外线穿透，玻璃必须以纯正的二氧化硅制造。 这种玻璃成本鮫鬲，一般被称为石英玻璃。常见的玻璃通常亦会加入其它成份。例如看起来 十分闪烁曜眼的水晶玻璃(Lead glass),是在玻璃内加入铅，令玻璃的折射指数增加，产生更 为眩目的折射。至于派來克斯玻璃(Pyrex),则是加入了硼，以改变玻璃的热及电性质。加入 倾亦可增加折射指数。制造光学镜头的玻璃则是加入针的氧化物来人幅增加折射指数。倘若 要玻璃吸收红外线，可以加入铁。例如放映机内便冇这种隔热的玻璃。玻璃加入肺则会吸收 紫外线。在玻璃中加入各种金属和金属氧化物亦对以改变玻璃的颜色。例如少量猛町以改变 玻璃内因诙造成的淡绿色。多一点僦则可以造成淡紫色的玻璃。硒亦有类似的效來。少量钻 可以造成蓝色的玻璃。锡的氧化物及神氧化物可造成不透明的口色玻璃。这种玻璃好像是口 色的陶瓷。铜的氧化物会造成青绿色的玻璃。以金加铜则会造成深红色、不透明的玻璃，看 起來好像是红宝石。牒可以造成蓝色、深紫色、甚至是黑色的玻璃。钛则可以造成棕黄色。 微量的金(约0.001%)造成的玻璃是非常鲜明，像是红宝石的颜色。铀(0.1至2%)造成的玻璃 是萤火黄或绿色。银化合物可以造成橙色至黄色的玻璃。改变玻璃的温度亦会改变这些化合 物造成的颜色，但当中的化学原理相当复杂，至今仍然未被完全明解。

有时在火山溶岩中会出现天然的玻璃，称黑曜石或火山玻璃。黑耀石可以用来造成简单 的尖刀。

玻璃的历史

人类和信自石器时代即已使用天然的火山玻璃。古埃及在公元前二千年左右已有记载使 用玻璃作器血。公元前20()年，巴比伦发明了玻璃吹管制玻离的方法，接着这个方法传入罗 马，欧洲在公元一世纪左右罗马的波特兰瓶即是玻璃浮雕作品。到了十一世纪，徳国发明制 造平面玻璃的技术。先把玻璃吹成球状，然后造成圆筒型。在玻璃仍热时切开,然后摊平。 这种技术在十三世纪的威尼斯得到了进一步改良。十四世纪欧洲的玻璃制造中心是威尼斯, 很多以玻璃造成的餐具、器皿等都是山威尼斯制作。FI后欧洲很多玻璃工匠都是师承威尼斯。 1827年发明的玻璃压印机器，开展了大规模牛产廉价玻璃器具的道路。

玻璃上有吋会以酸或其它腐蚀物料刻上艺术图案。传统的造法是在吹或铸玻璃的时候由 工匠刻作。后來在1920年发明了可以在模具上加上雕刻的办法，亦可以使用不同颜色的玻 璃，于是在1930年以后，人量牛产的廉价玻璃器具逐渐出现。

中国在西周吋亦己开始制造玻璃。在西周时期的古墓中曾发现玻璃管、玻璃珠等物站。南北 朝以前，中文多以琉璃称以火烧成，玻璃质透明物。宋时则开始称Z为玻璃。到明清时，习 惯以琉璃称呼低温烧成，不透明的陶瓷。很多当吋的「琉璃」严格上来说，并不属于现代所 说的「玻璃」。

玻璃产品

玻璃的强度及化学惰性使它成为非常冇用的物料。很多家庭用品，例如杯子、碗碟、瓶 子等等都是以玻璃制造。此外，灯泡、镜、计算机显示器(CRT)、电视机、窗等等需要使 用玻璃。实验室内大部分的器皿亦是玻璃造成，而口多数是较为耐高温，和膨胀较少的派來 克斯玻璃。对于要求高的应用，还会川上石英玻璃。质量好的手表亦会用上石英玻璃的表面。 至于光学器材，更是离不开玻璃造的镜头。

玻璃的分类

玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃：

一、 平板玻璃

平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品，也称白片玻璃或净片玻璃。按生产方法 不同，可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一 种，主要用于门窗，起采光(可见光透射比85%90%)、围护、保温、隔声等作川，也是进 一步加工成其他技术玻璃的原片。

平板玻璃按其用途可分为窗玻璃和装饰玻璃。根据国家标准《普通平板玻璃》 (GB4871—1995)和《浮法玻璃》(GB11614—89)的规定,玻璃按其厚度可分为以下几种 规格：

引拉法生产的普通平板玻璃：2mm> 3mm> 4mm、5mm四类。

浮法玻璃：3mm> 4mm、5mm^ 6mm、XmmlOmm、12mm 七类。

引拉法生产的玻璃其长宽比不得大于2.5,其中2、3mm厚玻璃尺寸不得小于

400ninix300mm, 4、5、6mm厚玻璃不得小于600mmx400mm。浮法玻璃尺寸一般不小于 1

OOOmmx 1200mm, 5^ 6mm ®大可达 3000mmx4000mmo

按照国家标准，平板玻璃根据其外观质量进行分等定级，普通平板玻璃分为优等品、一等品 和二等品三个等级。浮法玻璃分为优等品、一级品和合格品三个等级。同时规定，玻璃的弯 曲度不得超过0.3%o

平板玻的用途有两个方面：3〜5mm的平板玻璃一般是直接用于门窗的采光，8〜12mm 的平板玻璃可用于隔断。另外的一个重要用途是作为钢化、夹层、镀膜、屮空等玻璃的原片。

二、 特种玻璃

主要有：

1、钢化玻璃。钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近的软化

点，再进行快速均匀的冷却而得到。钢化处理示玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张 应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。钢化玻 璃破碎后，碎片成均匀的小颗粒并且没有刀状的尖角。因此，使用起来貝•有一定的安全性。 牛•产

钢化玻璃工艺冇两种：一•种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法 或风冷淬火法加工处理而成。另-•种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻 璃表而成分改变，使玻璃表而形成一层压应力层加工处理而成C钢化玻璃具有抗冲击强度 高（比普通平板玻璃高4〜5倍）、抗弯强度大（比普通平板玻璃高5倍）、热稳定性好以及光洁、 透明、可切割等特点。在遇超强冲击破坏吋，碎片呈分散细小颗粒状，无尖锐棱角，故又称 安全玻璃。钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有「4、5、

6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。钢化玻璃按其外 观质量分为：优等品、合格品两类。钢化玻璃按碎片状态分为：I类、II类和III类。

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厘厚度具多。

3、 喷砂玻璃。性能上基本上与磨砂玻璃相似，不同的改磨砂为喷砂。由于两者视觉上 类同，很多业主，戾至装修专业人员都把它们混为一谈。

4、 懒砂玻璃和压花玻璃。磨砂玻璃采用喷砂方法将平板玻璃表面喷毛，俗称毛玻璃。

压花玻璃是在玻璃表面压冇各种花纹图案，系一次成型玻璃。由于表面凹凸不平，所冇当光 线通过时既产牛慢射，物像就模糊不清，造成了这种玻璃透光不透明的特点。由于磨砂玻璃 是二次成型产品，容易藏灰，不易清洁，现逐步被压花玻璃所代替。

5、 夹丝玻璃。是采用压延方法，将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具冇抗冲 击平板玻璃，受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕卜-伤人。故多采川于高层楼宁和震荡 性强的厂房。夹丝玻璃也称防碎玻璃或钢丝玻璃。它是由圧延法生产的，即在玻璃熔融状态 下将经预热处理的钢丝或钢丝网压入玻璃中间，经退火、切割而成。夹丝玻璃表而可以是压 花的或磨光的，颜色可以制成无色透明或彩色的。夹丝玻璃的特点是安全性和防火性好。夹 丝玻璃由于钢丝网的骨架作用，不仅提高了玻璃的强度，而且当受到冲击或温度骤变而破坏 时，碎片也不会飞散，避免了碎片对人的伤害。在出现火情时，当火焰延，夹丝玻璃受热炸 裂，由于金属丝网的作用，玻璃仍能保持固定，隔绝火焰，故又称为防火玻璃。

根据国家行业标准JC433-91规定，夹丝玻璃厚度分为：6、7、10mm,规格尺寸一•般不 小于 600mmx400mm,不大于 2000mmx 1200mm□

6、 屮空玻璃。屮空玻璃由两层或两层以上的平板玻璃构成。四周用高温强度气密性复 合粘合剂，将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接、密封，中间充入T燥气体，框内充以 干燥剂，以保证玻璃Z间空气的干燥度。因为中空玻璃经干燥、合片、粘接、固化、充气等 工序制成，所有具有较好的保温、隔热、隔音等特点。

7、 夹层玻璃。夹层玻璃一般由两片或多片普通平板玻璃（也可以是钢化玻璃或英他特 殊玻璃）和玻璃之间的有机胶合层PVB （聚乙烯醉丁醛）树脂胶片构成，经过加热、加压 粘合而成的平血或曲血的复合玻璃制品。当受到破坏时，碎片仍粘附在胶层上，避免了碎片 飞溅对人体的伤害。夹层玻璃的层数有2、3、5、7层，最多可达9层，对两层的夹层玻璃, 原片的厚度常用的有（mm）： 2+3、3 + 3、3 + 5等。夹层玻璃的透明性好，抗冲击性能要 比一般平板玻璃高好儿倍，用多层普通玻璃或钢化玻璃复合起来，可制成防弹玻璃。通过采 用不同的原片玻璃，夹层玻璃还可具有耐久、耐热、耐湿等性能。

8、 防弹玻璃。实际上就是夹层玻璃的一种，只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻

璃，而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非帘高的装修工程之

屮。

9、 热弯玻璃。由平板玻璃加热软化在模具中成型，再经退火制成的曲而玻璃。在一些 高级装修中出现的频率越来越高，需耍预定，没有现货。

10、 玻璃砖。玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样，不同的是成型方法。其中间为T

燥的空气。多用于装饰性项冃或者有保温要求的透光造型Z中。

11、 玻璃纸。也称玻璃膜，具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同，具有不同的性

能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。

12、 钛化玻璃。钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛金箔膜紧贴在任意一种玻璃

基材Z上，使Z结合成一体的新型玻璃。钛化玻璃具冇高抗碎能力，高防热及防紫外线等功

能。不同的基材玻璃与不同的钛金箔膜，可组合成不同色泽、不同性能、不同规格的钛化玻