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玻璃的主要成分是二氧化硅,玻璃质地硬且脆,是一种无色的透明材料,并可添加各种成分制成茶色玻璃、淡墨色玻璃、钴蓝色玻璃等。
玻璃按主要成分分类:
玻璃按主要成分可以分为非氧化物玻璃和氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:
1.石英玻璃
石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5%,其热膨胀系数低、耐高温、化学稳定性好、透紫外光和红外光、熔制温度高、粘度大、成型较难。石英玻璃多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。
2.高硅氧玻璃
高硅氧玻璃的二氧化硅含量约96%,其性质与石英玻璃相似。
3.钠钙玻璃
钠钙玻璃以二氧化硅含量为主,还含有15%的氧化钠和16%的氧化钙,其成本低廉、易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。钠钙玻璃可用于生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。
4.铅硅酸盐玻璃
铅硅酸盐玻璃主要成分有二氧化硅和氧化铅,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿图(如图为JAZZ系列水晶餐具)、火石光学玻璃等
5.铝硅酸盐玻璃
铝硅酸盐玻璃以二氧化硅和氧化铝为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等 。
6.硼硅酸盐玻璃
又称耐热玻璃或硬质玻璃,以氧化硅和氧化钡为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,硼硅酸盐玻璃发明于1912年,其商标名为Pyrex。
它是第一种耐高温,有较好抗热冲击能力的玻璃材料(如图硼硅酸盐玻璃材料制作的玻璃珠宝)。硼硅酸盐玻璃可以用来制作咖啡壶、炉子、实验室用的玻璃器皿、吊灯(如图耐热玻璃制作的吊灯)及其它在高温环境中工作的设备。它抗酸和抗化学介质腐蚀的能力很强、热膨胀率很低,因此被用来制作天文望远镜的镜片和其它精密仪器。另外,硼硅酸盐玻璃还可以用作树脂的强化纤维。
7.磷酸盐玻璃
磷酸盐玻璃以五氧化二磷为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。 玻璃的基本性能有如下几方面:
(一)强度
玻璃抗拉强度较弱,抗压强度较强。玻璃和陶瓷一样,也是脆性材料。
(二)硬度
玻璃的硬度较高,比一般金属硬,不能用普通刀具进行切割。根据玻璃的硬度可以选择磨料、磨具和其它的加工方法。
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