玻璃
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玻璃硅酸盐是一种无机固体材料,通常是透明或半透明的,坚硬易碎不透水自然元素。自古以来,玻璃就被制成实用和装饰的物品,在应用中仍然非常重要不同的作为建筑施工、家庭用品和电信。它是通过冷却熔融的成分,如硅砂,以足够快的速度来防止可见晶体的形成。
下面是对玻璃的简单处理。玻璃在许多文章中都有详细的论述。彩色玻璃和审美中描述了玻璃设计的各个方面彩色玻璃而且玻璃器皿.的作文,性质,以及玻璃的工业生产工业玻璃.讨论了玻璃的物理特性和原子特性非晶态固体.
玻璃的品种在化学成分和物理质量上差别很大。然而,大多数品种都有某些共同的品质。它们在冷却过程中从流动状态经过一个粘性阶段;当玻璃混合物与某些金属氧化物融合时,它们会产生颜色效果;在寒冷的时候,它们是电和热的不良导体;大多数类型的骨折很容易被打击或冲击折断,表现为贝壳状骨折;他们只是受到普通的轻微影响溶剂但很容易被氢氟酸攻击。
商用玻璃成分
商用眼镜可分为钠石灰硅眼镜和特种眼镜,生产的大多数吨位都是前者。这种眼镜主要由三种材料制成沙子(二氧化硅,或SiO2),石灰石(碳酸钙,或CaCO3.)和碳酸钠(Na2有限公司3.).融合硅本身是一种优秀的玻璃,但是,作为熔点(结晶二氧化硅)在1700以上°C(3092°F),由于达到这样的高温是非常昂贵的,它的用途仅限于那些其优越的性质-化学惰性和承受温度突然变化的能力-是如此重要,以至于成本是合理的。然而,熔融硅玻璃的生产是一个相当大的行业;它被制造在各种质量,并且,当用于光学目的时,所使用的原材料是水晶而不是石英沙子。
为了降低二氧化硅的熔点,需要添加助熔剂;这就是我们的目的碳酸钠(纯碱),这使得助熔剂氧化钠可用。通过向二氧化硅中添加约25%的氧化钠,熔点从1723°C降低到850°C(3133°F到1562°F)。但是这样的眼镜很容易可溶性在水中(它们的溶液被称为水的玻璃).加入石灰(氧化钙(或CaO),由石灰石提供,使玻璃再次不溶,但过多使玻璃容易失晶——即。即结晶相在一定温度范围内的析出。最佳的成分是75%的二氧化硅,10%的石灰和15%的苏打,但即使这样,在某些机械成形操作中也太容易脱硝,不能令人满意。
在制作薄板玻璃时,习惯上使用6%的石灰和4%的镁(氧化镁,或MgO)瓶玻璃中含有2%的氧化铝(氧化铝,或Al2O3.)经常出现。还添加了其他材料,一些是为了帮助精炼玻璃(即去除熔化过程中留下的气泡),而另一些则是为了改善它的颜色。例如,沙子总是含有铁作为一种杂质,而且,尽管用于制造瓶子的材料是专门为它的低铁含量而选择的,微小的杂质痕迹仍然使容器呈现出不受欢迎的绿色;通过使用硒和钴氧化物以及微量三氧化二砷和硝酸钠,就有可能中和绿色,产生所谓的白色(脱色)玻璃。
光学高温玻璃
非常不同的眼镜,通常更贵,作文当需要特殊的物理和化学性质时制造。例如,在光学玻璃中,需要广泛的组合物来获得各种各样的折射率如果需要分散镜头设计师的目标是生产多组份的镜头,这些镜头没有单一镜头所存在的各种缺陷,比如色差.高纯度,超透明的氧化玻璃已开发用于光纤信息以光脉冲的形式在玻璃纤维上传输的电信系统。
当普通玻璃受到温度的突然变化时,它就会产生应力,使其变形承担责任骨折;通过减小它的系数热膨胀然而,有可能使它更不容易受到热冲击。膨胀系数最低的玻璃是熔融二氧化硅。另一个众所周知的例子是硼硅玻璃用于制作家用炊具,其膨胀系数仅为典型钠-石灰-硅玻璃的三分之一。为了达到这一效果,大部分作为助熔剂添加的氧化钠被取代氧化硼(B2O3.)和一些用氧化铝制成的石灰。另一种常见的特殊玻璃是铅水晶玻璃:用于制造高级餐具的玻璃;通过使用一氧化铅(PbO)作为通量在美国,有可能获得具有高折射率的玻璃,从而获得所需的闪光和亮度。
添加颜色和特殊属性
用来给玻璃上色的药剂一般是金属的氧化物.同样的氧化物可以用不同的玻璃混合物产生不同的颜色,同样的氧化物也可以产生不同的颜色金属可产生不同的颜色。钴的紫蓝色,铬的铬绿色或黄色,铀的二色金丝雀色,锰的紫色是不变的。氧化亚铁根据与之混合的玻璃产生橄榄绿或淡蓝色。氧化铁呈黄色,但需要氧化剂防止还原为亚铁状态。铅呈淡黄色。氧化银会留下永久的黄色污渍。细碎的蔬菜木炭加入钠钙玻璃呈现黄色。亚硒酸盐和亚硒酸盐呈淡粉色或粉黄色。碲似乎呈淡粉色。镍与钾铅玻璃的颜色是紫罗兰色,与钠石灰玻璃的颜色是棕色。铜会产生孔雀蓝,如果氧化铜的比例增加,孔雀蓝就会变成绿色。
一类重要的材料是硫族化物眼镜,这是硒化物,含有不同比例的铊、砷、碲和锑。它们表现为非晶半导体。它们的光导性能也很有价值。
某些金属玻璃具有磁性;它们易于制造、磁柔软性和高电阻率的特点使它们在电气磁芯中很有用权力变形金刚。
几个世纪以来的玻璃制造
几个世纪以来,许多不同的实用和装饰性的物品都是用玻璃制成的。玻璃作为一种创造性艺术的历史部分是由其制造和装饰的技术进步决定的,部分是由品味和时尚的历史决定的。
玻璃最早是在古代制造的,但它最早的起源是不清楚的。埃及玻璃珠是已知最早的玻璃制品,可追溯到2500年左右公元前.后来在埃及文明中,是一种玻璃特征由羽毛或之字形图案的彩色线在表面玻璃容器的一部分。
现代玻璃的真正起源是托勒密时期的亚历山大,后来是公元古罗马.亚历山大的工匠们完善了一种被称为马赛克玻璃不同颜色的玻璃条横切成不同的装饰图案。玻璃工艺玻璃这是一种镶嵌玻璃,它的玻璃条被切割成让人联想到花朵形状的图案。
模制玻璃也很早就发展起来了,玻璃被压入模具以形成特定的形状。包括雕刻和颜色在内的各种类型的装饰也是可能的。
吹制玻璃可能是在1世纪发展起来的公元前由叙利亚的玻璃制造商制造。有了这项技术,将玻璃塑成理想形状的可能性是无限的。玻璃可以吹成模具或完全自由成型。罗马人完善了宝石玻璃,其中的设计是通过切割掉一层玻璃来留下浮雕的设计。
玻璃历史上的下一个重大发展发生在15世纪威尼斯.早在13世纪的威尼斯岛慕拉诺岛已经成为玻璃制造中心。起初,威尼斯的玻璃制造商利用了许多古代的玻璃制品中世纪的用装饰技术生产色彩丰富、具有意大利文艺复兴特色的装饰性作品。
后来他们又发明了一种类似水晶的透明玻璃,叫做而且这为繁荣的出口贸易奠定了基础,并传遍了整个欧洲。这种类型的简单吹制玻璃在16世纪需求量很大。这种玻璃可以用来雕刻精美的图案作为装饰;这种技术从16世纪早期开始使用,一直流行到18世纪。钻石点雕刻在荷兰和德国尤为盛行。
17世纪晚期,波西米亚成为重要的玻璃生产区,直到20世纪早期,它一直保持着重要地位。到了17世纪英格兰在威尼斯传统中制造玻璃,以其简单.的玻璃制造商乔治Ravenscroft他在1675年左右发现,在威尼斯式玻璃中加入氧化铅,就能制造出坚固、更重的玻璃。引领水晶后来,这种玻璃就成为精细玻璃最受欢迎的一种餐具.
珐琅在18世纪中叶的英国开始流行,导致了有时被称为布里斯托尔玻璃的玻璃类型的发展。18世纪的玻璃减少了成为时尚。随着这项技术的不断完善,巨大的丰富性效果成为可能。最终,到了18世纪末,当这项技术在爱尔兰得到进一步发展时,整个玻璃表面都被深深地切割以反射光线。这是英格兰和爱尔兰的切割铅晶质玻璃在欧洲和欧洲美国并一直流行至今。沃特福德晶体是这种类型的一个重要例子。
的新艺术派这一时期发生了一些重要的变化。的Favrile玻璃发明的路易·康弗·蒂芙尼它有着流动的形状派生的从自然主义的形式和光泽的表面,深受人们的喜爱,尤其影响了中欧的玻璃制造商。法国玻璃制造商埃米尔·加勒和Daum公司Frères也是新艺术运动时期的重要设计师。
雷内·莱丽卡他是法国玻璃艺术的领导者之一,制作的玻璃以浮雕装饰为特点。的Steuben玻璃公司的纽约玻璃制品制作的透明玻璃制品,通常带有雕刻或雕刻的图案