玻璃是用什么材料制成的
玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。
普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。
发展历史
世界最早的玻璃制造者为古埃及人。玻璃的出现与使用在人类的生活里已有四千多年的历史,从4000年前的美索不达米亚和古埃及的遗迹里,都曾有小玻璃珠的出土。
公元12世纪,出现了商品玻璃,并开始成为工业材料。18世纪,为适应制望远镜的需要,制出光学玻璃。1874年,比利时首先制出平板玻璃。1906年,美国制出平板玻璃引上机,此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。
3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了,于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。
船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”
船员们把这些闪烁光芒的`东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的物质,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。
大约在4世纪,古罗马人开始把玻璃应用在门窗上,到1291年,意大利的玻璃制造技术已经非常发达。
就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一生当中不准离开这座孤岛。
1688年,一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺,从此,玻璃成了普通的物品。
玻璃:此为梵语音,非当今所谓之玻璃。又作颇黎,新译作颇置迦、娑颇致迦、塞波致迦等,相当于此方之水精(晶)。
汉译作水晶,有紫、白、红、碧四色。
《玄应音义》曰:"颇黎,西国宝名也,此云水玉,或云白珠。"
《大论》云:"此宝出山石窟中,过千年,冰化为颇黎珠。"
《慧苑音义》云此宝:“形如水精,光莹精妙於水精,有黄、碧、紫、白四色差别。”
明代李时珍《本草纲目》:“玻璃,本作颇黎”。颇黎国名也。其莹如水,其坚如玉,故名水玉。与水精同名。
几百年来,人们一直认为玻璃是绿色的,是无法改变的。后来发现绿色来自原料中少量的铁,二价铁的化合物使得玻璃显绿色。在加入二氧化锰以后,原来的二价铁变成三价铁显黄色,而四价锰被还原成三价锰呈紫色。光学上,黄色和紫色在一定程度上可以互补,混合在一起成为白光。不过若干年后,三价锰被空气继续氧化,黄色会逐渐增强,所以那些古老房屋的窗玻璃会略微带点黄色。
通性玻璃是一种无规则结构的非晶态固体(从微观上看,玻璃也是一种液体),其分子不像晶体那样在空间具有长程有序的排列,而近似于液体那样具有短程有序。玻璃像固体一样保持特定的外形,不像液体那样随重力作用而流动。
性能特性
此外,玻璃按性能特点又分为:钢化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃,孔径约40nm,用于海水淡化、病毒过滤等方面)、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃(用于照明器件和装饰物品等)和中空玻璃(用作门窗玻璃)等。
各向同性
玻璃的分子排列是无规则的,其分子在空间中具有统计上的均匀性。在理想状态下,均质玻璃的物理、化学性质(如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热率、电导率等)在各方向都是相同的。
无固定熔点
因为玻璃是混合物,非晶体,所以无固定熔沸点。玻璃由固体转变为液体是一定温度区域(即软化温度范围)内进行的,它与结晶物质不同,没有固定的熔点。软化温度范围Tg~T1,Tg为转变温度,T1为液相线温度,对应的黏度分别为1013.4dPa·s、104~6dPa·s。
亚稳性
玻璃态物质一般是由熔融体快速冷却而得到,从熔融态向玻璃态转变时,冷却过程中黏度急剧增大,质点来不及做有规则排列而形成晶体,没有释出结晶潜热,因此,玻璃态物质比结晶态物质含有较高的内能,其能量介于熔融态和结晶态之间,属于亚稳状态。从力学观点看,玻璃是一种不稳定的高能状态,比如存在低能量状态转化的趋势,即有析晶倾向,所以,玻璃是一种亚稳态固体材料。
渐变性可逆性
玻璃态物质从熔融态到固体状态的过程是渐变的,其物理、化学性质的变化也是连续的和渐变的。这与熔体的结晶过程明显不同,结晶过程必然出现新相,在结晶温度点附近,许多性质会发生突变。而玻璃态物质从熔融状态到固体状态是在较宽温度范围内完成的,随着温度逐渐降低,玻璃熔体黏度逐渐增大,最后形成固态玻璃,但是过程中没有新相形成。相反玻璃加热变为熔体的过程也是渐变的。
河南高考排名243480左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
广西高考排名212400左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
广东高考排名85850左右排位物理可以上哪些大学,具体能上什么大学
陕西高考排名150120左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
福建高考排名3220左右排位历史可以上哪些大学,具体能上什么大学
河北高考排名114880左右排位物理可以上哪些大学,具体能上什么大学
消防安全知识培训活动小结(通用7篇)
微信6.5怎么改个性签名
英语人生格言个性签名10条
北京香山导游词范文
消防安全知识培训活动小结(通用7篇)
为什么黄山多奇峰怪石
二十四节气冬至的含义意思解释
精选家庭教育作文汇编九篇
安全知识学习心得体会集锦12篇
家庭教育作文集合9篇
重庆高考排名14250左右排位历史可以上哪些大学,具体能上什么大学
河北高考排名141780左右排位历史可以上哪些大学,具体能上什么大学
贵州高考排名122910左右排位文科可以上哪些大学,具体能上什么大学
河南高考排名13840左右排位文科可以上哪些大学,具体能上什么大学
四川电影电视学院和沈阳大学哪个好 附对比和区别排名
考浙江东方职业技术学院要多少分山西考生 附2024录取名次和最低分
云南高考排名44990左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
黑龙江高考排名95680左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
安徽高考排名91690左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
岳阳职业技术学院的医学检验技术专业排名怎么样 附历年录戎数线
文山学院和韶关学院哪个好 附对比和区别排名
海南高考排名4000左右排位综合可以上哪些大学,具体能上什么大学
沈阳科技学院和广州软件学院哪个好 附对比和区别排名
重庆交通大学的能源与动力工程专业排名怎么样 附历年录戎数线
山东高考排名438500左右排位综合可以上哪些大学,具体能上什么大学
广东高考排名49880左右排位物理可以上哪些大学,具体能上什么大学
辽宁财贸学院和新疆农业大学哪个好 附对比和区别排名
青海高考排名16830左右排位理科可以上哪些大学,具体能上什么大学
广东高考排名224680左右排位物理可以上哪些大学,具体能上什么大学
皖西学院和山西中医药大学哪个好 附对比和区别排名
家庭教育作文集合八篇
家庭教育作文300字集合8篇
小学英语学习计划汇总7篇
幼儿园家庭教育工作计划十四篇)
消防安全知识培训总结(四篇)
扭伤后不能马上用膏药
为什么勾践要卧薪尝胆
关于垃圾分类的科普知识
为什么微生物制剂能杀虫
关于“变星”的概念
影响呼吸作用的外界因素
冬至养生四妙招
变异是指什么和什么的差异
孙膑为什么被称为兵学亚圣
电工安全基础知识