工业玻璃gydF4y2Ba

为基础gydF4y2Ba

各种玻璃的家庭商业利益,大多数是基于硅,或二氧化硅(SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),是发现的矿物质,在伟大的丰富nature-particularly石英和沙滩上的沙粒。玻璃由硅被称为完全的gydF4y2Ba石英玻璃gydF4y2Ba,或gydF4y2Ba石英玻璃gydF4y2Ba。(它也被称为gydF4y2Ba熔凝石英如果来自石英晶体的融化。)石英玻璃使用服务温度高,耐热震性很高,化学稳定性高,导电率很低,和良好的紫外线是所需的透明度。然而,对于大多数玻璃制品,如容器、窗户,和灯泡,主gydF4y2Ba标准gydF4y2Ba低成本和良好的耐久性,眼镜最好的满足这些标准是基于gydF4y2Basoda-lime-silicagydF4y2Ba系统。这些眼镜的示例如表所示gydF4y2Ba代表组成氧化物眼镜。gydF4y2Ba

二氧化硅后,许多“碱石灰”眼镜作为他们的主要gydF4y2Ba成分gydF4y2Ba苏打水,或gydF4y2Ba氧化钠gydF4y2Ba(NagydF4y2Ba_2gydF4y2BaO;通常来源于碳酸钠或纯碱),和石灰,或gydF4y2Ba氧化钙gydF4y2Ba(曹;通常来源于烤石灰岩)。这个基本公式中可能添加其他成分以获得不同的属性。例如,通过添加氟化钠或钙氟化物,产品被称为一个半透明的但不是透明的gydF4y2Ba乳色玻璃。另一个硅基的变化是gydF4y2Ba硼硅玻璃gydF4y2Ba,高抗热震性和高的化学稳定性机构都要在化学玻璃器皿和汽车前照灯。在过去,gydF4y2Ba含铅水晶”gydF4y2Ba包含大量的餐具是玻璃做的gydF4y2Ba氧化铅gydF4y2Ba(PbO)gydF4y2Ba传授gydF4y2Ba产品高折射率(因此辉煌),高弹性模量(因此响亮,“环”),和一个长时间的工作温度范围。铅玻璃焊料或也是一个主要组件密封烧结温度较低的眼镜。gydF4y2Ba

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其他硅基眼镜gydF4y2Ba铝硅酸盐玻璃gydF4y2Ba中间的玻璃状石英与更常见的soda-lime-silica眼镜在热性能以及成本;玻璃纤维如E玻璃和玻璃,用于纤维增强塑料和保温棉;和光学眼镜包含大量的额外的主要成分。gydF4y2Ba

NonsilicagydF4y2Ba

眼镜不是基于氧化硅的小商业的重要性。他们一般是磷酸盐和硼酸盐,这有一些使用bioresorbable外科网和治疗法胶囊等产品。gydF4y2Ba

氟化重金属眼镜gydF4y2Ba

nonoxide眼镜,重金属的氟化物眼镜(HMFGs)有潜在的使用在电信纤维,由于其相对较低的光损失。然而,他们也很难形成和化学稳定性很差。研究最多的HMFG是所谓的gydF4y2Ba锆ZBLAN集团含有氟化物,钡,镧,铝和钠。gydF4y2Ba

玻璃金属gydF4y2Ba

另一个nonoxide集团是玻璃金属,由高速淬火液体金属。也许最研究金属玻璃是一个gydF4y2Ba复合gydF4y2Ba铁、镍、磷、硼是商用gydF4y2BaMetglas(商标)。它使用灵活的磁屏蔽和电力变压器。gydF4y2Ba

半导体gydF4y2Ba固体gydF4y2Ba

最后一类nonoxide、非结晶的物质硫属化合物,由融化在一起gydF4y2Ba硫族元素的元素gydF4y2Ba硫、硒、碲元素从集团V (gydF4y2Ba例如,gydF4y2Ba砷、锑)和第四组(gydF4y2Ba例如,gydF4y2Ba锗)gydF4y2Ba元素周期表gydF4y2Ba。由于他们的半导体性质,硫属化合物发现使用gydF4y2Ba阈值gydF4y2Ba和内存交换设备和静电复印术。包体的这一组相关的元素gydF4y2Ba非晶gydF4y2Ba半导体固体,如gydF4y2Ba非晶硅gydF4y2Ba(硅)和gydF4y2Ba非晶锗(通用电气)。这些材料是大多数光伏应用程序的基础,如袖珍计算器的太阳能电池。gydF4y2Ba非晶gydF4y2Ba固体liquidlike原子秩序但并不被认为是真正的眼镜,因为他们不表现出连续加热时变成液态。gydF4y2Ba

从熔体冷却gydF4y2Ba

玻璃的形成是最好的理解通过检查图1中,的gydF4y2Ba体积gydF4y2Ba给定的物质的质量策划反对它gydF4y2Ba温度gydF4y2Ba。一个gydF4y2Ba液体gydF4y2Ba是从一个高温(点),去除热量导致国家沿着ab,随着体积的液体同时冷却和收缩。为了可察觉的程度gydF4y2Ba结晶gydF4y2Ba发生,必须有一个gydF4y2Ba有限的gydF4y2Ba“过冷”以下gydF4y2Ba冰点gydF4y2Bab(这也是熔点,TgydF4y2Ba_米gydF4y2Ba,相应的gydF4y2Ba水晶gydF4y2Ba)。结晶本质上是两个过程:gydF4y2Ba成核gydF4y2Ba(采用图案安排少量的原子)和增长周围原子排列的(扩展)。这些过程必须发生的顺序描述,但是,由于晶体生长动力学一般先于成核与小重叠在冷却,结晶冷却液体只发生在一个温度范围。在图1中显示了这个范围的阴影区域,结晶达到它的最大概率在最黑暗的部分,用点表示gydF4y2BacgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

如果迅速冷却进行足够的、可衡量的结晶不会发生;相反,大众将继续沿着线gydF4y2Baabcf,gydF4y2Ba它的体积与温度下降和萎缩gydF4y2Ba粘度gydF4y2Ba巨大的上升。最终,过冷液体会变得如此gydF4y2Ba粘性gydF4y2Ba它的体积会缩小以较慢的速度,最后它将成为一个看似刚性固体,如图1所示gydF4y2Bag。gydF4y2Ba在这一点上它被称为玻璃。gydF4y2Ba

玻璃转换范围gydF4y2Ba

看似液态的转换(过冷液体)看似固态(玻璃)是渐进的,没有任何证据表明他有不连续的性质。的转变发生在一系列温度称为gydF4y2Ba玻璃转变范围;在图1所示的顺利离开gydF4y2BaabcggydF4y2Ba从线gydF4y2Baabcf,gydF4y2Ba被称为是哪一个gydF4y2Ba平衡液线。(没有显示在图1gydF4y2Ba玻璃化转变温度gydF4y2Ba,或gydF4y2BaTgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba;gydF4y2Ba这是位于低端gydF4y2Ba转换gydF4y2Ba范围。)在结晶,另一方面,gydF4y2Ba从液体到固体发生转换时,基本上是一个不连续的体积变化。在图1中表示这种突然转变的大幅下降,在阴影结晶区域,从液相线gydF4y2BaabcfgydF4y2Ba水晶线gydF4y2Ba德。gydF4y2Ba进一步冷却,固体晶体线点gydF4y2Bae。gydF4y2Ba除了少数例外,晶体的体积小于玻璃,自有序的原子排列在一个晶体不允许尽可能大的自由体积发生在玻璃状固体。gydF4y2Ba

过冷液体冷却速度较慢导致材料收缩较小的体积,继续沿着线gydF4y2BaabcfgydF4y2Ba直到一个玻璃形成的点gydF4y2Bah。gydF4y2Ba玻璃点gydF4y2BahgydF4y2Ba玻璃的密度比吗gydF4y2BaggydF4y2Ba(已知的石英玻璃除外)。玻璃的结构gydF4y2BahgydF4y2Ba被认为是相同的液体吗gydF4y2Ba(TgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba)gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba被称为gydF4y2Ba虚构的温度,gydF4y2Ba(TgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba)gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba是液体的温度冻到玻璃态结构。gydF4y2Ba(TgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba)gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba代表了虚构的温度快速冷却形成的玻璃。gydF4y2Ba

再热gydF4y2Ba

实际利率在被加热,玻璃总是低于其冷却曲线,不追溯。事实上,当加热足够缓慢,实际上体积缩小范围的过渡。在图1中显示了这一现象的虚线,之后开始gydF4y2Bah,gydF4y2Ba跌破gydF4y2Ba平衡gydF4y2Ba行,最终满足它在更高的温度。晶体的体积,另一方面,将不连续地,突然增加时,固体液体加热到熔点gydF4y2Bad。gydF4y2Ba

硅酸钠gydF4y2Ba玻璃gydF4y2Ba

本文介绍称为w•h•Zachariasen玻璃作为三维网络的经典定义原子形成一个坚实的,缺乏周期性,或命令模式。就等一个随机的原子排列出现在钠硅酸盐玻璃示意图见gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba。玻璃网络的构建块在这里所谓的周围形成多面体network-forming (gydF4y2BaNWFgydF4y2Ba)cation-that是一个带正电的离子,如,在这种情况下,硅(SigydF4y2Ba^{4 +gydF4y2Ba})。的四个正电荷硅离子导致它与四个氧原子,形成SiOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba四面体或四面锥体形状,在角落彼此连接。一个氧原子连接两个四面体称为桥接氧气。一个氧原子与只有一个硅原子是nonbridging氧气;其剩余一个负电荷满意通过结合network-modifying (NWM) cation-in这种情况下,一个单价的钠离子(NagydF4y2Ba^+gydF4y2Ba)——占有间隙gydF4y2Ba相邻gydF4y2Ba对SiOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba四面体。这corner-sharing四面体结构达到liquidlike随机性,而不是一个结晶规律,因为有一个弯曲的Si-O-Si桥氧键。此外,还有扭转角之间发生两个连接四面体,如图所示gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

Nonsilicate眼镜gydF4y2Ba

氧化硅不是唯一,填补了network-forming功能玻璃。其他NWF氧化物的氧化硼(BgydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}),锗(GegydF4y2Ba^{4 +gydF4y2Ba})和磷(PgydF4y2Ba^{5 +gydF4y2Ba})。的例子NWM氧化物是碱性的gydF4y2Ba离子gydF4y2Ba李锂(gydF4y2Ba^+gydF4y2Ba)、钠(NagydF4y2Ba^+gydF4y2Ba),钾(KgydF4y2Ba^+gydF4y2Ba)、铷(RbgydF4y2Ba^+gydF4y2Ba),和铯(CsgydF4y2Ba^+gydF4y2Ba)和碱土离子镁(毫克gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}(Ca),钙gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}),锶(SrgydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}),(Ba钡gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba})。其他集团的氧化物作为氧化铅(PbO)、氧化铝(氧化铝;艾尔gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)和砷的氧化物(如gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba)——作为中间体。gydF4y2Ba

Zachariasen的gydF4y2Ba模型gydF4y2Ba

根据Zachariasen,对于一个给定的gydF4y2Ba氧化gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba_米gydF4y2BaOgydF4y2Ba_ngydF4y2Ba形成玻璃状固体,它必须符合下列条件:(1)氧气与不应超过两个原子,(2)gydF4y2Ba配位数gydF4y2Ba的氧气应该小,3或4的顺序,(3)阳离子多面体必须共享的角落,和(4)至少三个角落必须共享。这些gydF4y2Ba标准gydF4y2Ba氧化是有用的指导方针的形成传统的眼镜,但是他们达到他们的效用分析的局限性nonoxide眼镜。gydF4y2Ba硫族化物眼镜gydF4y2Ba比如,随机长度的链和随机取向形成的键硫族元素的元素硫、硒、碲。这些元素有一个2-coordination要求的离子,链是由3 -交联或4-coordinated元素,如砷、锑、锗。gydF4y2Ba

动力学参数gydF4y2Ba

最普遍的模型玻璃形成但不是基于结构标准gydF4y2Ba动力学理论gydF4y2Ba基于成核和晶体生长因素中概述部分gydF4y2Ba体积和温度变化gydF4y2Ba。考虑这些因素后,玻璃制造商生成一个gydF4y2Batime-temperature-transformation (T-T-T)图。在这个图中曲线绘制显示需要在不同温度的热处理时间为了检测结晶发生。为了形成玻璃,玻璃制造商将确保物质的冷却速率gydF4y2Ba超过了gydF4y2Ba临界冷却速率对晶体formation-thus把动力学理论付诸实践,任何物质都可以带到玻璃如果它足够迅速冷却。gydF4y2Ba

密度gydF4y2Ba

玻璃固体顺序随机原子,原子在拥挤的人口比相应的晶体,原子间留下更大的空隙,或漏洞。这些共同构成了所谓的间隙空间gydF4y2Ba自由体积,他们负责低gydF4y2Ba密度gydF4y2Ba玻璃与水晶。例如,石英玻璃的密度大约是2%低于最亲密的水晶,gydF4y2Ba硅矿物gydF4y2Balow-cristobalite。碱和酸橙,然而,会导致玻璃的密度随着network-modifying稳步增加钠和钙离子填补了空隙。因此,商业gydF4y2Basoda-lime-silica眼镜gydF4y2Ba有一个密度大于low-cristobalite。密度密切关注相加性行为。gydF4y2Ba

代表氧化物玻璃的密度表中所示的氧化性能的眼镜。gydF4y2Ba

弹性gydF4y2Ba和gydF4y2Ba可塑性gydF4y2Ba

因为玻璃的各向同性性质,通常只有两个独立的弹性模量:gydF4y2Ba杨氏模量gydF4y2Ba衡量固体恢复原来的能力gydF4y2Ba维gydF4y2Ba在受到纵向张力或压缩;和gydF4y2Ba剪切模量gydF4y2Ba衡量其从横向压力中恢复过来的能力。在氧化物眼镜,杨氏模量和剪切模量不强烈依赖于化学成分。gydF4y2Ba

玻璃的硬度是衡量gydF4y2Ba钻石microindenter。应用仪器玻璃表面留下明显的证据gydF4y2Ba塑料gydF4y2Ba变形或永久地改变维度。否则,玻璃(或塑性变形gydF4y2Ba延性gydF4y2Ba),这是一般强度测试中观察到的柱头标本置于紧张,不是观察;相反,失败是玻璃gydF4y2Ba脆gydF4y2Ba,也就是玻璃对象突然骨折和完全。这种行为可以解释原子结构的玻璃状固体。自从原子在熔融玻璃基本上是冻结的gydF4y2Ba非晶gydF4y2Ba冷却后,他们没有东方的床单或飞机典型的结晶颗粒。缺少这样的增长模式意味着飞机之间没有晶界产生不同的取向,因此不存在障碍,可能防止缺陷,如裂缝扩展迅速通过材料。没有混乱导致玻璃不显示延性、收益率和弯曲像金属的特性。gydF4y2Ba

强度gydF4y2Ba和压裂gydF4y2Ba

玻璃是非常强劲,强于大多数金属,当测试的原始状态。纯压缩下,玻璃可能经历一次或多或少但不可逆压缩骨折。它的gydF4y2Ba理论gydF4y2Ba力量在紧张估计为14 ~ 35帕(2到500万磅/平方英寸);非常小心图条件下玻璃纤维生产已接近11.5帕的力量。大多数商业玻璃制品的强度,另一方面,范围只有14至175帕斯卡(2000和25000磅/平方英寸),由于存在划痕和微观缺陷,一般的gydF4y2Ba表面gydF4y2Ba。显然,在玻璃表面缺陷产生磨损与大多数solids-even通过一根手指的触摸,尤其是另一块玻璃在制造过程中摩擦它。有一个缺陷gydF4y2Bastress-concentratinggydF4y2Ba效果;即有效应力的提示缺陷很容易应用的100到1000倍。拉伸应力超过极限,低叫gydF4y2Ba疲劳gydF4y2Ba限制,导致缺陷进行亚临界裂纹增长。根据外加应力,最终的形状缺陷,温度,甚至是腐蚀性的gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba裂纹的增长速度接近其终端限制,和失败gydF4y2Ba迫在眉睫的gydF4y2Ba。因此,在拉伸加载条件下,所有玻璃经历静态疲劳,最终失败。裂纹扩展速度较高的高拉应力较大,尖锐缺陷(齿顶圆角半径远小于长度),高温和高湿度。gydF4y2Ba

一个玻璃gydF4y2Ba骨折gydF4y2Ba可能是视觉检查或(通常)低功耗立体声显微镜。从它的起始点开始,断裂前传播缓慢,生产近半圆的闪亮的表面称为gydF4y2Ba镜子。镜子的半径和断裂应力成反比,因此,象征暴力的骨折。(例如,一个热断裂通常产生一个大镜子,而机械断裂通常显示一个小镜子。)镜子的边缘有细纤维或gydF4y2Ba模糊纹理,称为“雾”。周围的雾是更广泛和深入gydF4y2Ba径向gydF4y2Ba山脊,裂片玻璃脱离。被称为gydF4y2Ba梳理,这些山脊最终导致裂纹分支。破裂传播速度快的地区比在压缩区域下拉应力;严重压缩导致裂纹扩展的方向扭转,生产一个转折梳理或河流模式。渗透的尖锐的物体,比如一颗子弹,常常会产生所谓的gydF4y2Ba赫兹锥骨折,不断扩大锥从侧面的玻璃是玻璃相反的影响。gydF4y2Ba

金相的玻璃是重要的生产和服务,这相当于一个gydF4y2Ba尸体剖检gydF4y2Ba。一个有经验的断口组织通常可以找到原点,原因,和产品失败的情况下。gydF4y2Ba

粘度gydF4y2Ba

我们可以看到gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba玻璃的粘度,以centimetre-gram-second单位被称为gydF4y2Ba风度gydF4y2Ba,随温度升高而减小。gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba也表明某些眼镜的温度达到标准粘度环节中重要的参考点。例如,gydF4y2Ba点工作,采空区的熔融玻璃的温度可能送到成型机,相当于粘度时的温度是10gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba风度gydF4y2Ba。的gydF4y2Ba玻璃的软化点,可能衰退下自己的体重,被定义为10的粘度gydF4y2Ba^{7.65gydF4y2Ba}风度,gydF4y2Ba退火点gydF4y2Ba10gydF4y2Ba^13gydF4y2Ba风度,最后gydF4y2Ba应变点gydF4y2Ba10gydF4y2Ba^{14.5gydF4y2Ba}风度。在进一步冷却,粘度迅速增加到超过10gydF4y2Ba^18gydF4y2Ba风度,它不再能测量有意义。gydF4y2Ba

退火点和应变点躺在玻璃转变范围如图1所示;通常,玻璃化转变温度(gydF4y2BaTgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)和退火点是同义的,应变点标志着低温范围。的gydF4y2BaTgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba也可以被认为是最高温度吗gydF4y2Ba断断续续的gydF4y2Ba服务。很明显从gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba这一gydF4y2BaTgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba石英玻璃是最高的商业眼镜和增加的碱添加量(因此NWM离子)的浓度降低gydF4y2BaTgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba。影响粘度的各种因素、水、羟基离子或分子形式的水,降低粘度。gydF4y2Ba

热膨胀gydF4y2Ba

从图1中可以看出,玻璃通常扩大在加热和冷却时收缩。这个玻璃的热膨胀是它的关键gydF4y2Ba热冲击gydF4y2Ba性能时(也就是说,其性能受到突然的温度变化)。当一个热gydF4y2Ba标本gydF4y2Ba玻璃突然冷却的例子中,通过使冰water-great紧张可能会在外面层由于其相对于内部层萎缩。这种紧张可能导致开裂。这种热冲击阻力称为gydF4y2Ba热玻璃的耐力;热——这是成反比关系gydF4y2Ba膨胀系数gydF4y2Ba片的厚度。gydF4y2Ba

碱石灰-gydF4y2Ba硅酸盐gydF4y2Baalkali-lead-silicates,通常有高膨胀系数,很容易令人震惊。改进的热冲击阻力是通过使用Pyrex-type钠硼硅酸盐或硅玻璃。太空望远镜的镜子底物通常需要材料膨胀系数接近于零,为了避免任何尺寸变化由于温度波动。包含7.5%的石英玻璃氧化钛具有接近于零gydF4y2Ba热gydF4y2Ba膨胀系数和在这个应用程序中提供令人满意的服务。gydF4y2Ba

从图1中还应该明显的收缩曲线玻璃膨胀曲线显著不同。当玻璃是用于密封其他材料如金属、有关gydF4y2Ba参数gydF4y2Ba是其有效的热收缩,而不是它的热膨胀。gydF4y2Ba

传热gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba热导率gydF4y2Ba氧化物玻璃由于原子振动(所谓的gydF4y2Ba声子gydF4y2Ba机制)并不随温度增加明显。另一方面,gydF4y2Ba由于光子传输)辐射导电率(导热系数与温度大大增加。辐射导电率也是一个玻璃的吸收系数成反比特定的光子的波长。因此,而高辐射透明玻璃液的导电性使融化深度近两米的,或5英尺,在连续玻璃坦克没有严重风险的冷冻玻璃底部。有色眼镜,另一方面,光子吸收系数高,因此需要融化浅的深度或电刺激与水箱的底部。gydF4y2Ba

导电性gydF4y2Ba

尽管大多数眼镜包含金属离子能够携带一个gydF4y2Ba电流gydF4y2Ba高粘度的玻璃会阻碍他们的动作和电活动。因此,玻璃是一种有效的电子gydF4y2Ba绝缘子gydF4y2Ba尽管这个属性随粘度,进而是温度的函数。事实上,玻璃电导率与温度迅速增加。因此,在玻璃制造技术的发展有可能融化soda-lime-silica玻璃电一旦被加热到1000°C (1800°F)gydF4y2Ba辅助gydF4y2Ba的意思。gydF4y2Ba

因为单价的碱离子具有最大的流动通过玻璃结构,他们是一个玻璃的主要运营商收取,因此决定其导电性。一般来说,碱金属的浓度越高,电导率越高。最著名的例外是可加性的关系gydF4y2Bamixed-alkali效应,眼镜包含两个或两个以上不同类型的碱离子导电性有明显低于线性可加性建议。在灿烂的灯具等应用程序,需要低导电性,mixed-alkali眼镜是有用的。gydF4y2Ba

介质gydF4y2Ba常数gydF4y2Ba

介质,或不导电,房地产的玻璃是重要的使用中分离的盘子gydF4y2Ba电容器gydF4y2Ba或者作为衬底gydF4y2Ba集成gydF4y2Ba电路。电容器的使用的gydF4y2Ba介电常数gydF4y2Ba必须要高,而对于基质必须足够低,使得半导体芯片之间的高信号的速度。一般来说,玻璃的介电常数通常随NWM离子的浓度。因此,石英玻璃介电常数最低的国家之一,而大多数soda-lime-silicates有很高的介电常数。gydF4y2Ba

电子传导gydF4y2Ba

电子传导电荷在只有两个家庭的眼镜是很重要的:gydF4y2Ba氧化的眼镜gydF4y2Ba包含大量的过渡金属离子和gydF4y2Ba硫属化合物gydF4y2Ba。在金属固体有大量弱束缚的电子可以自由移动通过晶体结构,但在绝缘固体电子gydF4y2Ba关gydF4y2Ba特定的能量称为gydF4y2Ba价gydF4y2Ba和gydF4y2Ba导带gydF4y2Ba。随着温度提高,一些电子从价带能够在跳转到传导带,从而导致所谓的gydF4y2Ba内在的电导率gydF4y2Ba的原子。在gydF4y2Ba外在semiconductivity,另一方面,电子由缺陷提供gydF4y2Ba化学成键gydF4y2Ba和杂质原子。氧化在眼镜含有过渡金属离子,例如,相信电子电导率发生跳跃的一个电子在两个不同的过渡金属离子价,由一个氧原子。在硫族化物眼镜,semiconductivity主要是由于有缺陷的债券在一个特定的原子并不遵循其共价协调。gydF4y2Ba

透明度gydF4y2Ba,gydF4y2Ba不透明度gydF4y2Ba,gydF4y2Ba颜色gydF4y2Ba

因为电子玻璃分子仅限于特定的能量水平,他们无法吸收和重发射光子(光能量的基本单位)跳过从一个gydF4y2Ba能带gydF4y2Ba到另一个,回来。因此,光能量穿过玻璃,而不是吸收和反射,这玻璃是透明的。此外,玻璃的分子单位太小相比普通波长的光波的吸收效果是微乎其微的。然而,一些波长的辐射,会导致玻璃分子振动,使玻璃gydF4y2Ba不透明的gydF4y2Ba这些波长。例如,大多数氧化眼镜很好吸收,因此是不透明的,gydF4y2Ba紫外线辐射gydF4y2Ba的波长小于350纳米,或3500埃。这些眼镜可以更加透明紫外线辐射增加硅含量。同时,硅酸盐玻璃吸收波长大于4微米,使它们几乎不透明gydF4y2Ba红外辐射gydF4y2Ba。氟化重金属眼镜,另一方面,传输波长约7微米,而一些硫族化物眼镜传输到18 micrometres-properties让它们透明的中红外区。gydF4y2Ba

玻璃,增加了某些金属氧化物会吸收波长对应于特定的颜色和让别人传递,因此出现有色的眼睛。例如,钴给出了强烈的蓝色色玻璃,一般为绿色,铬和锰gydF4y2Ba传授gydF4y2Ba紫色。gydF4y2Ba

光敏性gydF4y2Ba

在一些包含少量的眼镜gydF4y2Ba铈gydF4y2Ba离子和氧化的铜、银或金、暴露于紫外线辐射引起的氧化铈和减少后者元素金属状态。在随后的加热、金属核生长或“罢工”,发展强大的颜色(红色为铜和黄金,黄色银)ultraviolet-exposed地区的玻璃。这项技术已经用于生产“三维照片,但最近使用microphotolithography生产复杂的电子电路。gydF4y2Ba

传统的gydF4y2Ba光致变色gydF4y2Ba眼镜gydF4y2Ba一般碱boroaluminosilicates卤化银0.01至0.1%,少量的铜。在吸收光,银gydF4y2Ba离子gydF4y2Ba减少金属银,成核形成胶体大小约120埃。这是小到足以保持玻璃透明,但胶体密度足以让玻璃看灰色或棕色。在光致变色眼镜,黑暗是逆转通过的光(光漂白)或通过提高温度(热漂白)。gydF4y2Ba

折射gydF4y2Ba和gydF4y2Ba反射gydF4y2Ba的gydF4y2Ba光gydF4y2Ba

一束光,从一个透明介质传递到另一种透明介质不同的密度,gydF4y2Ba传播gydF4y2Ba通过第二介质强度损失或改变方向,如果罢工两个介质之间的边界直角(90°)。在几何术语中,光线满足的直角边界称为正常。如果光线满足边界以外的一个角正常,那么它会被部分反射回第一介质,部分折射,或偏斜,在它的路径通过第二介质。光线反射和折射的程度取决于两个介质的相对密度(通常是玻璃和空气)和角度的光线满足边界(即gydF4y2Ba入射角gydF4y2Ba)。5所示gydF4y2Ba图7gydF4y2Ba,如果光线满足不到一定的边界gydF4y2Ba关键角gydF4y2Ba(θgydF4y2Ba_cgydF4y2Ba),大部分的光会折射而少量反映。如果它到达在临界角的边界,那么gydF4y2Ba新兴gydF4y2Ba光将降低强度,假设一个方向平行接近边界;大部分的光线会被反射。最后,如果超过临界角,所有的光线会被反射回玻璃没有遭受任何损失的强度。被称为gydF4y2Ba全内反射gydF4y2Ba,这种现象在单反相机和被广泛利用gydF4y2Ba纤维光学gydF4y2Ba,光信号在管道很远之前信号刺激是必需的。gydF4y2Ba

折射可以表示为一个常数,称为gydF4y2Ba折射率gydF4y2Ba的比例,这是数学来自sin介质上的入射角正弦的介质内折射角。一种特殊的玻璃的折射率取决于它的成分和波长的光。gydF4y2Ba

当玻璃受到非均匀应力组件操作垂直的平面上,它变成了双折射(即双折射)。由此产生的gydF4y2Ba双折射gydF4y2Ba平面偏振的光可以通过测量双折射补偿器如石英楔,并从这个测量压力的大小可以被估计。在装有一个色板的偏光镜,强调玻璃显示的颜色;这些颜色的分布也可以用于识别压力模式在质量控制操作。gydF4y2Ba