澳门威斯尼斯人网址:这些美丽的玻璃色是怎么

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摘要:玻璃出世 1 这些美丽的玻璃色是怎么来的呢? 关于玻璃这一现代生活中司空见惯的建筑材料的发明过程,有一段颇富传奇色彩的故事?ahref=''target='_blank'汉芫靡郧暗囊桓鲅艄饷髅牡娜兆樱

  玻璃出世

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这些美丽的玻璃色是怎么来的呢?

关于玻璃这一现代生活中司空见惯的建筑材料的发明过程,有一段颇富传奇色彩的故事?a href='' target='_blank'>汉芫靡郧暗囊桓鲅艄饷髅牡娜兆樱幸凰译枘峄说拇笊檀吹降刂泻Q匕兜谋绰乘购雍涌冢献傲诵矶嗵烊凰沾虻木濉?/div> 对于这里海水涨落的规律,船员们并不熟悉。当大船走到离河口不远的一片美丽的沙洲时便搁浅了。被困在船上的腓尼基人,索性跳下大船,奔向这片美丽的沙洲,一边尽情嬉戏,一边等候涨潮后继续行船。中午到了,他们决定在沙洲上埋锅造饭。 可是沙洲上到处是软软的细沙,竟找不到可以支锅的石块。有人突然想起船上装的天然结晶苏打,于是大家一起动手,搬来几十块垒起锅灶,然后架起木柴燃了起来。 饭很快做好了。当他们吃完饭收拾餐具准备回船时,突然发现了一个奇妙的现象:只见锅下沙子上有种东西晶莹发光,十分可爱。大家都不知道这是什么东西,以为发现了宝贝,就把它收藏了起来。 其实,这是在烧火做饭时,支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂发生了化学反应,形成了玻璃。聪明的腓尼基人意外地发现这个秘密后,很快就学会了制作方法。他们先把石英砂和天然苏打搅拌在一起,然后用特制的炉子把它们熔化,再把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。这些好看的珠子很快就受到外国人的欢迎,一些有钱人甚至用黄金和珠宝来兑换,腓尼基人由此发了大财。 当然,这个故事是否真实可信已难以考查,但实际上,早在公元前2000年,美索不达米亚人就已开始生产简单的玻璃制品了,而真正的玻璃器皿则是公元前1500年在埃及出现的。从公元前9世纪起,玻璃制造业日渐繁荣。建于公元前332年的亚历山大城,在当时就是一个生产玻璃的重要城市。从7世纪起,阿拉伯一些国家如美索不达米亚、波斯、埃及和叙利亚,其玻璃制造业也很繁荣。 它们当时已能够用透明玻璃或彩色玻璃制造清真寺用的灯。在欧洲,玻璃制造业出现的时间比较晚。在大约18世纪之前,欧洲人都是从威尼斯购买高级玻璃器皿。 一个伦敦商人于1669年9月17日寄给威尼斯玻璃制造商的一封信中写道:我们特别需要平的玻璃板,请不要把包好的镜片玻璃放在装酒杯的箱子底下运输!最好用一两个牢固的箱子仔细包装。这种情况随着18世纪欧洲人雷文斯克罗特发明一种透明性更好的铝玻璃逐步改变,玻璃生产业由此在欧洲兴盛起来。

一、普通平板玻璃,亦称窗玻璃。平板玻璃具有透光、隔热、隔声、耐磨、耐气候变化的性能,有的还有保温、吸热、防辐射等特征。广泛应用于镶嵌建筑物的门窗、墙面、室内装饰等。平板玻璃的规格按厚度通常分为2mm、3mm、4mm、5mm、和6mm,亦有生产8mm和10mm的。一般2mm、3mm厚的适用于民用建筑物,4mm--6mm的用于工业和高层建筑。

  很多世纪以前,埃及有一位名叫哈舍苏的女王,在正当盛年的32岁那年就死去了。人们按照埃及的风俗,把她的遗体做成一具木乃伊,放进石棺,封藏到了一个秘密山洞里。据说,随同女王下葬的还有许多奇珍异宝,其中最为宝贵的,是戴在她脖子上的一串项珠。

“这个实验要花两小时,我能做点什么呢?”1952年秋季的一天,在闻名遐迩的美国玻璃制造公司——康宁玻璃厂实验室里,玻璃研究专家唐·斯图基对着柜台上的电炉,自言自语道。

普通的玻璃是用石英砂、纯碱和石灰石一起熔炼而成的。它是一种组成不固定的硅酸盐的混和物。人们最先制造出来的玻璃是一些透明度差,带有一些颜色的小玻璃片。它的颜色并不是人们有意识地加进去的,而是所用的原料不纯,混进了杂质的结果。那时的颜色玻璃只是用来做装饰品,要求不高,人们只是偶然生产出了颜色玻璃。但是我们今天要求的颜色玻璃都有很高科学要求,这只有在揭开了玻璃带色的秘密后,才能够制造出来。

影响平板玻璃质量的缺陷主要有气泡、结石和波筋。气泡是玻璃体中潜藏的空洞,是在制造过程中的冷却阶段处理不慎而产生的。结石俗称疙瘩,也称沙粒,是存在于玻璃中的固体夹杂物,这是玻璃体内最危险的缺陷,它不仅破坏了玻璃制品的外观和光学均一性,而且会大大降低玻璃制品的机械强度和热稳定性,甚至会使制品自行碎裂。

  3000年之后,考学家找到了这座古墓,发现哈舍苏女王的脖子上确实戴着传说中的那串项珠。令人感到意外的是,做成这串项珠的既不是珍珠,也不是宝石,而是一些墨绿色的玻璃球!

一块玻璃躺在电炉里。电炉表面的温控仪显示为500℃,比普通玻璃的软化点低100℃。斯图基要做的是,通过实验让普通玻璃软化,并根据软化结果研制新型的感光玻璃。所谓感光玻璃,是指能感光显色的玻璃。这种玻璃经紫外线照射感光后,再经过热处理,便能显示出美丽的影像,不但色彩鲜艳,而且永不褪色。斯图基的上司曾信誓旦旦地讲,感光玻璃将会让康宁玻璃厂的业绩再上一层楼。

经过研究,人们发现如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的着色剂,就能使玻璃带上了颜色。着色剂大多是金属的氧化物。我们前面已经知道了每种金属元素都有它独特的“光谱特征”,所以不同的金属氧化物都能呈现出不同的颜色。如果在玻璃配料中加入这些氧化物就给玻璃着上了色。例如加入氧化铬(Cr2O3),玻璃现绿色;加入二氧化锰(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化钴(Co2O3),玻璃呈蓝色,炼钢工人和电焊工人用的保护目镜就是用这种玻璃制成的。

二、热熔玻璃。热熔玻璃又称水晶立体艺术玻璃,以其独特的装饰效果成为设计单位、玻璃加工业主、装饰装潢业主关注的焦点。热熔玻璃跨越现有的玻璃形态,充分发挥了设计者和加工者的艺术构思,把现代或古典的艺术形态融入玻璃之中,使平板玻璃加工出各种凹凸有致、彩色各异的艺术效果。热熔玻璃产品种类较多,目前已经有热熔玻璃砖、门窗用热熔玻璃、大型墙体嵌入玻璃、隔断玻璃、一体式卫浴玻璃洗脸盆、成品镜边框、玻璃艺术品等,应用范围因其独特的玻璃材质和艺术效果而十分广泛。热熔玻璃是采用特制热熔炉,以平板玻璃和无机色料等作为主要原料,设定特定的加热程序和退火曲线,在加热到玻璃软化点以上,经特制成型模模压成型后退火而成,必要的话,再进行雕刻、钻孔、修裁等后道工序加工。

  其实,你不必大惊小怪。要知道,在女王那个年代,玻璃珠确实是一种价值极为昂贵的装饰品。关于这一点,要从玻璃的历史说起。

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三、夹层玻璃。夹层玻璃,就是在两块玻璃之间夹进一层以聚乙烯醇缩丁醛为主要成分的PVB中间膜。玻璃即使碎裂,碎片也会被粘在薄膜上,破碎的玻璃表面仍保持整洁光滑。这就有效防止了碎片扎伤和穿透坠落事件的发生,确保了人身安全。

  玻璃是用砂石和碱在高温下熔解制成的,这个办法还是古代埃及旅行家在无意之中发明的,至今已有5000多年了。

遇光而变色的感光玻璃

其实,玻璃的颜色不仅取决于加入的着色剂,人们还通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,使玻璃呈现不同的颜色。例如玻璃中的铜,如果以高价的氧化铜存在时玻璃显现蓝绿色;以低价的氧化亚铜(Cu2O)存在时,玻璃呈红色。有时,烧熔一次还不能使玻璃显示出色来,再要进行第二次加热才能使玻璃显出颜色。名贵的金红玻璃就是这样,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子烧制成的。第一次烧熔后,金以原子形式分布在玻璃中,此时玻璃并不显颜色;当再次加热到接近软化的温度时,其中的金原子聚合成胶状颗粒,此时玻璃就显现出了美丽的红色。

因为夹层玻璃有极好的抗震入侵能力。中间膜能抵御锤子、劈柴刀等凶器的连续攻击,还能在相当长时间内抵御子弹穿透。使用了Saflex睵VB中间膜的夹层玻璃能阻隔声波,维持安静、舒适的办公环境。

  古埃及旅行家在露宿时,常要烧篝火取暖歇脚煮食。有一次,当他们收集行装准备离开时,突然发现烧过火的地方有着一粒一粒闪闪发光的 “明珠”,这就是最早的玻璃。

斯图基是康宁玻璃厂聘请的专家。由于性格的原因,他与上司相处并不融洽。这或许也是上司不给他配助手的原因之一。比如,他喜欢把自己关在实验室里做实验,上司则希望他多参加会议与活动。前几天,上司给他交待研制感光玻璃的同时,还希望他经常参加公司的会议。斯图基何尝不想参加会议?但他忙不过来。比如,按照工艺规格的要示,感光玻璃热处理时,加热温度为玻璃软化温度以下100℃,保温时间为2个小时左右。这段时间,他原则上不能离开。

现在,人们又用稀土元素的氧化物为着色剂制成了各种高级的颜色玻璃。掺有稀土元素的颜色玻璃,色调明净,有光亮的色泽,甚至还会在不同的光线下改变颜色。例如氧化钕玻璃中就有这种特性,它在日光下显紫红色,在荧光下显蓝紫色,十分美丽。有一种玻璃会随着光线的强弱而改变颜色,人们用它作眼镜的镜片和房屋的窗户玻璃。用这种玻璃作窗玻璃,室内可以保持一定的光亮度,再也用不着用窗帘子来遮阳,所以有人称它为“自动窗帘”。它又能阻挡阳光中的紫外线通过,图书馆藏书室和博物馆装上这种玻璃以后,可以保护书籍和文物不受紫外线的破坏。

其特有的过滤紫外线功能,既保护了人们的皮肤健康,又可使家中的贵重家具、陈列品等摆脱褪色的厄运。它还可减弱太阳光的透射,降低制冷能耗。如许多家庭的门,包括厨房的门,都是用磨砂玻璃做材料。煮饭时厨房的油烟容易积在上面,如果用夹层玻璃取而代之,就不会有这个烦恼。夹层玻璃安全破裂,在重球撞击下可能碎裂,但整块玻璃仍保持一体性,碎块和锋利的小碎片仍与中间膜粘在一起。钢化玻璃需要较大撞击力才碎,一旦破碎,整块玻璃爆裂成无数细微颗粒,框架中仅存少许碎玻璃。普通玻璃一撞就碎,典型的破碎状况,产生许多长条形的锐口碎片。

  后来人们有意重复这样的反应,来制取玻璃,由于当时工艺条件的限制,制出的玻璃并不透明,还含有许多杂质。玻璃有光亮,埃及的工匠在制造时又加进一些金属,制出了带彩色的玻璃,于是,它便成了一种装饰品。在当时,这样生产出来的玻璃价钱很贵,只有贵妇人才戴得起,这就难怪哈舍苏女王要把这串玻璃项珠,当成珍贵的首饰,带进坟墓了。

他把一块玻璃放入自动控制温度的电炉中加温。一切准备就绪,他关上炉门,接通电源,电炉开始升温后,他如前文般坐在位上静心观察。

除稀土元素外,在玻璃中直接添加钨和铂,也可以做成变色玻璃。

四、夹丝玻璃。破碎时,镜齿形碎片包围着洞口,且在穿透点四周留有较多玻璃碎片,金属丝断裂长短不一。

  经过几千年漫长的岁月,人们已经由不透明玻璃制得了透明玻璃,它的用途也不仅仅是作为装饰品了。

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普通的颜料因受阳光中的紫外线的照射或者空气中的氧气和二氧化硫的作用而退色;但颜色玻璃因为起着色作用的金属等氧化物已与玻璃熔为一体,所以能经得起日晒雨淋而永葆其美丽的青春容颜。随着科技的日益发展,颜色玻璃的品种将会越来越丰富多彩,我们的生活也会因为它的点缀和装饰而变得多彩多姿。

五、喷砂玻璃。喷砂玻璃用高科技工艺使平面玻璃的表面造成侵蚀,从而形成半透明的雾面效果,具有一种朦胧的美感。在居室的装修中,喷砂玻璃可用于表现界定区域却互不封闭的地方,如在餐厅和客厅之间,可用喷砂玻璃制成一道精美的屏风。

  1851年,英国维多利亚女王决定在伦敦举行世界上第一届工业博览会,女王的丈夫亲自主持博览会的筹备工作,他要求展览大厅宽阔、透亮、建筑速度快,容易拆除而且材料还能继续使用。为此,举行了全欧设计竞赛。欧洲各国的建筑师共提出233个方案,但都未被采用。后来,英国的一位园艺师提出用玻璃和铁柱来建造展览大厅的全新设计方案:整个大厅用3300根铁柱和2300根铁梁组成网格形框架,框架内全部镶上玻璃,这座后来被称作第一座水晶宫的建筑物立即轰动了全世界。

唐·斯图基正在研究玻璃

简单说,通过吸收、反射、透过某种特定波长的光线,而呈现不同颜色的玻璃。主要用于建筑物中公共设施的门窗及内、外装修的饰面材料。玻璃着色有料着色和表面着色两种工艺。

六、玻璃马赛克。玻璃马赛克又叫作玻璃锦砖或玻璃纸皮砖,它是一种小规格的彩色饰面玻璃。一般规格为20毫米×20毫米、30毫米×30毫米、40毫米×40毫米。厚度为4 -6毫米。属于各种颜色的小块玻璃质镶嵌材料。外观有无色透明的,着色透明的,半透明的,带金、银色斑点、花纹或条纹的。正面是光泽滑润细腻;背面带有较粗糙的槽纹,以便于用砂浆粘贴。

  我国古代劳动人民也会制作玻璃,中国目前所藏最古的玻璃是长沙楚墓出土的玻璃壁,玻璃印章等,它们是战国时代的遗物。据记载,唐朝的何稠

“叮—叮—叮!”突然,实验室响起一阵急促的电话铃声。接起来,对方正是斯图基的上司,“斯图基先生,请到三号会议室开一个关于感光玻璃试生产的会议。现在就来。”

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玻璃马赛克的特性是:具有色调柔和、朴实、典雅、美观大方、化学稳定性、冷热稳定性好等优点。而且还有不变色、不积尘、容重轻、粘结牢等特性,多用于室内局部,阳台外侧装饰。其抗压强度、抗拉强度、盛开温度、耐水、耐酸性均应符合国家标准。

  (约6世纪)能自制玻璃。何稠是学问渊博、工于技艺的人,他鉴于中国玻璃的难得,就研制成了玻璃。据说成品质地很好。

“可是,”斯图基瞄了一眼电炉,“我正在做一个试制感光玻璃的实验,两个小时内无法离开。因为玻璃放进电炉十几分钟了。”

料着色

七、玻璃砖。玻璃砖的款式有透明玻璃砖、雾面玻璃砖、纹路玻璃砖几种,玻璃砖的种类不同,光线的折射程度也会有所不同。玻璃砖可供选择的颜色有多种,玻璃的纯度是会影响到整块砖的色泽,纯度越高的玻璃砖,相对的价格也就越高。没有经过染色的透明玻璃砖,如果纯度不够,其玻璃砖色会呈绿色,缺乏自然透明感。

  今天,不论是商店、厂房、饭馆、办公室,陈列厅、候车室……都离不开玻璃作为建筑材料,用玻璃镶在门窗或墙框中,不仅明亮、整洁、美观、舒适,而且节能、经济。因此,现代建筑在一定程度上来说又是玻璃世界——今天的玻璃已成为一个拥有众多成员的大家庭,其中有不少具有神奇功能的新秀。

“电炉不是有自动温控仪吗?”上司语气沉了下来,“难道让几个领导都等着你?”

向玻璃原料中添加能够形成着色离子、化合物胶体及金属胶体粒子的物质,使之呈现不同颜色的工艺,按照着色机理可分四种类型。

八、玻璃钢。它是以不饱和聚酯树脂为粘接剂,玻璃纤维布为增强材料,通过带有图案的阴模成型。特点:轻质、高强、耐腐蚀、装饰效果好。

  人们把玻璃熔化,拉成细丝、纺成纱、织成布,再用热熔塑料把一层层玻璃布浸透,并压成固体,就制得一种比钢铁还要坚固,然而比钢铁轻得多的材料——玻璃钢。

“好吧。我马上到。”还是那讨厌的语气!斯图基搁下电话,把温控仪的温度调到550℃后,关上实验室的门,匆匆赶往会议室。

①离子着色。是向玻璃料中添加钴(Co)、锰(Mn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)等过渡元素的化合物,以离子状态存在于玻璃中,由于它们的价电子在不同能级(基态和激发态)之间跃迁,引起对可见光的选择吸收而着色,如钴蓝、锰紫、镍绿等颜色玻璃。

九、钢化玻璃。钢化玻璃是将玻璃加热到接近玻璃软化温度,经迅速冷却或用化学方法钢化处理所得的玻璃制品。钢化玻璃具有良好的机械性能和耐热震性能、耐酸、耐碱。原片玻璃经过钢化炉热处理后,改善了结构性能,使其强度提高3-5倍,可承受一定能量的外来撞击或温差变化而不破碎,即使破碎,也是整块玻璃碎成类似蜂窝状钝角小颗粒,不易伤人,具有一定的安全性。

  如果将普通玻璃加热到玻璃快要变软时,立刻送进吹风设备里均匀地吹风,然后让它突然冷下来,就成了钢化玻璃。它可比普通玻璃结实多了。用钢化玻璃做的杯子,落到坚硬的水泥地上也不会打碎,碰到热水也不会因骤热而碎裂。

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②化合物胶体粒子着色。是向含锌(ZnO)的玻璃中添加硫或硒的化合物(如CdS、CdSe等),在玻璃中形成CdO、ZnS、ZnSe等,然后在低于退火温度下进行两次热处理,形成CdS、CdSe并生长成较大的胶体粒子,因光散射而使玻璃着色,如硒红、镉黄等颜色玻璃。

钢化玻璃不能切割,需要在钢化前切好尺寸,且有“自爆”特性。根据用途不同,钢化玻璃又可分为全钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢化玻璃、平钢化玻璃、弯钢化玻璃等多种类型。适用范围:玻璃门、高级建筑玻璃幕墙、自动扶梯围栏、电话亭及展示柜。规格尺寸为400毫米X900毫米、500毫米X1200毫米。

  还有一种玻璃里面有许多小孔,叫泡沫玻璃,它是将玻璃粉与发泡剂按一定比例混合经加热制成的。这种玻璃轻得能浮在水面上。有趣的是,它可用钻头打孔,用锯子锯,不透水不透气,防火,保温,隔音,经久耐用。

一个多小时后,斯图基拖着疲惫的身躯回到实验室。他与上司发生冲突,上司认为他一年多未给公司带来明显的业绩,有浪费资源的嫌疑。斯图基则认为,科学是急不得的。

③金属胶体粒子着色。是向玻璃原料中添加容易分解成金属状态的氧化物(如金、银、铜等氧化物),先以离子态溶解于玻璃中,经热处理转变成原子态并聚集、长大成胶体粒子,因光散射引起对可见光的吸收而着色,如金红、铜红、银黄等颜色玻璃等。

十、水晶玻璃。它是采用玻璃珠在耐火模具中铸成。玻璃珠以二氧化硅和其他各种添加剂为主要原料,配料后用火焰烧熔结晶而成。其外表光滑并带有各种格式的细丝网状或仿天然石料的点缀花纹。具有良好的强度、化学稳定性和耐大气侵蚀性,其反面较粗糙,与水泥粘结性好,是一种玻璃板状装饰材料,适用与内外墙装饰。

澳门威斯尼斯人网址,  变色玻璃品种很多,它与普通玻璃不同是因为加入了适量的含银的物质,这种玻璃能随光线照射的强弱而变换颜色,因此目前已较普遍地用于冷库和居室的窗户了,变色近视眼镜或平光镜镜片也可用这种玻璃加工而成。

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④半导体着色。是向玻璃料中添加CdS、CdSe、CdTe等着色剂,在可见光区不出现吸收峰而呈连续的吸收区,透光区和吸收区间是一条坡度很陡的分界线。与前述几种着色机理不同,其颜色随CdS/CdSe的比例而变化,如CdS多时接近橙色,CdSe多时呈红色,而CdTe多时则是黑色,即它们依O2-、S2-、Se2-、Te2-的次序向长波方向移动。根据半导体能带理论,这些阴离子的亲电势依次变小,可依次用较低的能量(可见光附近)的光,就可以将它们的价电子激发至导带(激发态),使其截短波极限进入可见光区而导致玻璃着色。

十一、镜面玻璃,称磨光玻璃。是用平板玻璃经过抛光后制成的玻璃,分单面磨光和双面磨光两种,表面平整光滑且有光泽。透光率大于84%,厚度为4—6mm。

  吸热玻璃吸收太阳光的大部分热量,这对于冷库、陈列室这样一些既要明亮又怕热的地方实在太理想了。如果把它安在空调汽车上也是很适用的。

美国康宁公司一角

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十二、釉面玻璃。釉面玻璃是在玻璃表面涂一层彩色易熔性色釉,加热至釉料熔融,使釉层与玻璃牢固结合在一起,经退火或钢化处理而成。它具有良好的化学稳定性和装饰性,适用与建筑物外墙饰面。

  原子核反应堆是利用原子能的一种设置。由于它要产生放射性辐射,这种辐射能穿透普通玻璃,使人体健康遭受严重损害。因此在原子能反应堆上必须用一定厚度的防辐射玻璃来代替普通玻璃。防辐射玻璃里含有铝、钡、铋等金属,能阻止放射性射线穿过。自从在核工业上采用了这种玻璃以后,它不仅保证了操作安全,而且也有效地防止了对周围辐射的污染。

“啊?”他看了一眼温控器,大吃一惊。原来,自动温控仪上显示的温度是900℃。“玻璃一般600℃左右开始软化,温度再上升,便进入融熔状态。这块玻璃看来报废了。融浆别把电炉烧坏了呀。”他不由想到。

用于建筑中的大块颜色玻璃,可以采用平板玻璃的生产工艺制造,也可以与无色玻璃或其他颜色的玻璃“套色”生产颜色玻璃。

十三、玻璃锦砖。玻璃锦砖是以玻璃为基料或玻璃生料经磨成细粉并加入氟化物乳蚀剂、氧化剂等添加剂,利用烧结法或压延法制作而成。玻璃锦砖具有质轻、耐腐蚀、不变色等特点,一般采用专用粘接剂或掺乳胶的水泥粘贴。

  神奇的玻璃还有许多,各种玻璃新秀还将随着人们的进一步探索不断地诞生出来。

斯图基赶紧打开炉门。他再次惊奇了。原来,这块玻璃没有熔融,而是变成了一块奶白色的薄板,直挺挺的躺在炉内。

表面着色

十四、彩色玻璃贴面砖。这种由厚玻璃制成的面砖具有质轻、强度高、热稳定性好等优点,有不同图案、不同颜色、光彩夺目、粘贴方便等特点。

  窗玻璃的发明

“谢天谢地!”当他试图拿出这块薄板的时候,由于钳子未能夹紧,玻璃薄板滑落在地。让他再次惊奇的是,玻璃没有摔碎,而是弹了起来。

是在玻璃表面涂敷金属、金属氧化物等,形成透明、半透明或不透明的颜色涂层。用化学热分解法在玻璃表面涂SnCl4、FeCl3,可分别制得蓝色的SnO2膜和金色的Fe2O3膜。用真空蒸发、真空阴极溅射、反应溅射等方法,可以制得如金、银、铜等金属膜或In2O3、SnO2、TiO2等金属氧化物膜,因膜层厚度和折射率不同,可形成不同颜色的干涉膜和反射膜。在浮法玻璃生产线中可以用电浮法或采用热喷涂法,制成表面着色的颜色玻璃。还可以用印刷或喷涂玻璃色釉等,制成釉面玻璃。

十五、中空玻璃。中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度、高气密,性复合粘结剂,将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封,中间充入干燥气体,框内充以干燥剂,以保证玻璃片间空气的干燥度。通过多片玻璃及密封剂组合而成,对玻璃两侧的环境进行隔离,从而具有较好的隔热、隔音、节能效果。适用范围:厂房、机场候机楼、机动车辆、冷柜、高级建筑、办公住宅楼等有隔热、隔音、节能要求的场合。

  窗玻璃,对今天的人们来说,实在是太普通了,哪家哪户没有它?装有玻璃的窗,阳光可以透射,风雨可以阻挡,给我们的居室带来光明和温馨。

“这是怎么回事?”斯图基把这块玻璃放在显微镜下观察,发现有大量的微小晶体。“一般玻璃应该与松香、石蜡、塑料等材料一样,其内部原子排列是没有规则的,这也是它易碎的原因之一。这种玻璃由微小的晶体组成,也就是说,它的原子排列是有规律的。这是怎么回事呀?”凭直觉,他认为这是一种前所未见的玻璃。

十六、夹层玻璃。夹层玻璃是由两片或多片浮法玻璃,用一层或多层聚乙烯醇缩丁醛薄膜(简称PVB,美国杜邦或首诺公司之品),经高压窑等设备的加压和加热工序组合而成。

  然而,在几百年前,安装窗玻璃还是富贵人家的一种奢侈呢!

“叮—叮—叮!”正当他准备细心研究时,电话铃又响了。接起来,正是魔鬼上司,“邀请”他到办公室交流工作!

由于这种粘结材料具有良好的抗冲击性能和粘结性能,当玻璃受到冲击破裂时,由于其两片普通玻璃中间夹的PVB膜的粘接作用,不会像普通玻璃破碎后产生锋利的碎片伤人。同时,它的PVB中间膜所具备的隔音、控制阳光的性能又使之成为具备节能、环保功能的新型建材:使用夹层玻璃不仅可以隔绝可穿透普通玻璃的1000~2000赫兹的吻合噪声,而且它可以阻挡99%以上紫外线和吸收红外光谱中的热量。适用范围:屋顶、幕墙、天窗、银行、商店、车辆等安全性较高的领域和有防弹、防爆要求的特殊场合。

  尽管人类熔炼玻璃的历史可追溯到4000至5000年以前,但是这段时期的玻璃可不像现在人们所看到的那样晶莹透明,由于原材料加工以及技术方面的原因,当时的玻璃是不透明的,因此人们也没想到将它嵌在窗上。

“唉!”斯图基叹了一口气,然后把刚才实验用的玻璃放在样品袋里,写好观察结果,再次离开了实验室。

十七、浮法玻璃。浮法生产过程是在通入保护气体的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上,在重力和表面张力的作用下,玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台,辊台的辊子转动,把玻璃带拉出锡槽进入退火窑。

  为了给黑暗的房屋带来光亮,人们想了许多办法,动了不少脑筋。英国人和德国人在窗上嵌油纸、涂蜡的白布甚至薄薄的云母片;俄国人则将牛膀胱的薄膜蒙在窗框上;而我们中国人呢?使用的最多的当然是窗纸,还有削磨得很薄的牛角片。这些材料的透明度自然远远不及今天的窗玻璃,因此,无论当时的屋内陈设如何荣华富贵,住在里面总会感到昏暗不适。

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十八、热反射玻璃。热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙。

  直到14世纪,有一个名叫戈克莱的法国技师才发明了一种窗玻璃。他选用了当时透明度最高的乳白色玻璃,磨得薄如蝉翼,呈半透明状态。这种最早的窗玻璃面积很小,每一块只有手掌大小。为了便于安装,戈克莱将这种窗玻璃做成圆片形的,还在中央处拉出一个凸起的柄呢!

实验后的第三天,由于与上司不和及其它原因,斯图基选择了离开康宁玻璃厂。离开前,从职业角度出发,他把那个玻璃样品袋连同实验报告交给了上司。

十九、U型玻璃,又称槽形玻璃,是一种新型建筑节能墙体型材玻璃。U型玻璃由碎玻璃和石英砂等原料制成,具有采光性好、隔热保温、隔音防噪、机械强度高、防老化、耐光照等特点。造型为条幅型,具有挺拔、清秀、线条流畅的时代气息,并有独特的装饰效果。而且安装方便,综合造价低,与普通钢平板玻璃结构相比,可降低成本20%-40%,减少作业量30%-50%,并节省玻璃与金属耗用量。

  如何安装这种窗玻璃呢?首先必须在窗上装一张用锡制作的网,网上设计有一个个玻璃大小的圆孔,孔中间还必须有金属丝,以便把窗玻璃上的柄拴住。

上司是个细心的人。他根据斯图基提供的报告,请了一些玻璃研究人员研制出一种新型的有机玻璃,并迅速推向市场。这种玻璃重量比铝轻,在高温下又不会变形,且强度高于高碳钢,与常规的钠钙玻璃相比则要高出许多倍。康宁玻璃厂的领导经过研究,把这种玻璃称为微晶玻璃。

二十、夹丝防火玻璃。在两层玻璃中间的有机胶片或无机胶粘剂的夹层中再加入金属丝、网物,而制成的复合玻璃体。加入了丝或网后,有仅可提高防火玻璃的整体抗冲击强度,而且能与电加热和安全报警系统相连接起到多种功能的作用。该防火玻璃唯一的缺陷是透光度欠佳。

  尽管这种原始的窗玻璃存在着许多缺陷,但在当时来说,这可是最先进最新潮的玩意儿,只有极富有的贵族才安装得起呢!

一年后,康宁玻璃厂批量生产出微晶玻璃:首先要把原材料按照比例配好,放到窑炉里烧熔,等全部融化之后,把熔液倒在冰冷的铁板上,这叫做淬火;淬火之后,原料已经变成了一块晶莹的玻璃,这一步是烧结的过程;然后把玻璃捣碎,装入模具,抹平,再次放入窑炉,这次煅烧使它的原子排列规则化,也是从普通玻璃到微晶玻璃的转化过程。

二十一、平板玻璃,是用石英砂岩粉、硅砂、钾化石、纯碱、芒硝等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融生产出来的透明无色的平板玻璃。传统的玻璃产品,主要用于门窗,起着透光、挡风和保温作用。要求无色,并具有较好的透明度和表面光滑平整,无缺陷。

  1567年,英国有一位公爵,名叫诺土伯连,他家里就安装着这种带柄的窗玻璃。但是,在大风天气里,这种窗玻璃常常被风吹落打碎,造成严重的损失。为此,家里的管家给仆人们下了一道命令:每当公爵离开家里以后,立刻全体动员,将每块窗玻璃都从窗上卸下来,放到库房中保管好;只有当公爵就要回来时,才能把它拿出来安装;平时如果谁私自安装窗玻璃,就将受到严厉的惩罚;谁如果偷懒漏卸一块玻璃,也决不宽容!这些规矩今天看来十分可笑,但却是当时窗玻璃发明之初的真实写照。

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二十二、镀膜玻璃,是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求。

  在戈克莱之后,又有人发明了用各种颜色的小玻璃片拼成各种图案的彩色窗玻璃,上面有山脉、森林、花鸟、人兽,迎着阳光观看,还真有点特殊的魅力呢!这种图案形的彩色窗玻璃不仅受到普通人家的欢迎,连教堂也少不了它,直到今天,西方的许多教堂还采用这种窗玻璃来增添宗教神秘的色彩呢!

晶体玻璃与一般体玻璃示意图

二十三、中空防火玻璃。集隔音降噪、隔热保温及防火功能于一身的新型玻璃。是在制作中空玻璃的基础上,只需在它有可能接触火灾或火焰的一面玻璃基片上涂覆一层金属盐,在一定温度、湿度下干燥后,再加工成形状各异的中空玻璃门、窗、隔断、隔墙、防火道等用的中空防火玻璃。

  不过,这种用小片拼起来的彩色玻璃对普通家庭还是不适用,人们需要的是大块的无色透明窗玻璃。

随着科学的发展,科学家们已经研制出1000多种不同成份的微晶玻璃,它们的性能也各不相同。经测定表明,结晶的直径通常不超2微米,只有头发比精细的几十分之一。

二十四、夹层复合防火玻璃。是目前国内外市场常见而又极为畅销的透明夹层复合防火玻璃,它由两层或两层以上的平板玻璃中间夹以透明的防火胶粘剂组成。其防火性的强弱主要取决于防火胶粘剂性能的好坏。防火胶粘剂一般可分为无机材料(硅酸钠或又称为水玻璃),有机材料(丙烯酰胺及阻燃剂等)等两个大类。

  玻璃吹管,这是一个没有留下姓名的罗马人的发明。这种设计巧妙的吹管是铁制的,有手指一般粗细,一米左右的长度,一端像喇叭一样略微向外扩张,另一端则装着一个木制的咬嘴,以便保护嘴唇不致烫伤。

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二十五、夹丝玻璃,别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时,再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。

  这一发明尽管十分简单,却非常实用。罗马人用它蘸上玻璃液,然后用力地吹,玻璃液就像小孩吹肥皂泡那样膨胀起来,再借助于钳子、棍子等工具,制造出形状各异的玻璃瓶、玻璃杯和其他玻璃制品。

作为具有发展前途的新型材料,微晶玻璃优于天然石材和陶瓷,可用于建筑幕墙及室内高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。

二十六、压花玻璃,又称花纹玻璃和滚花玻璃。主要用于门窗、室内间隔、浴厕等处。压花玻璃表面有花纹图案,可透光,但却能遮挡视线,即具有透光不透明的特点,有优良的装饰效果。

  这种玻璃吹管能不能用来制造窗玻璃呢?没有人试过,因为窗玻璃是平的,而吹出来的玻璃泡却是圆球形的。怎么办?聪明的吹玻璃技师想到,将吹出来的瓶子趁软的时候及时剖开、展平,不就可以得到片状的窗玻璃了吗?

由于微晶玻璃既像铝那样轻巧,在高温下又不会变形,所以航空航天工程师看上了它。他们用微晶玻璃来制作喷气式飞机弈动机的喷嘴,以及用作火箭、人造地球卫星和航天飞机的结构材料。

二十七、安全玻璃,是指符合国家标准的夹层玻璃、钢化玻璃,以及用它们加工制成的中空玻璃。

  当然,这件事想想容易,做起来却要难得多,因为要把玻璃液吹成厚薄均匀的长玻璃圆筒很不容易。玻璃技师们经过长期摸索,才逐渐形成了吹制玻璃圆筒的方法:

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  在火焰熊熊的玻璃熔炉前,架着一座高高的木板桥,桥上竖着一根根粗粗的木柱,柱上“绑着”一个个身强体壮的吹玻璃技师,他们手里握着一根长长的吹管,吹管下端那个暗红色发亮的圆球,便是粘稠的玻璃液球。

凹形微晶玻璃

  吹玻璃圆筒的技师们一个个用力吹着,两腮鼓得大大的;玻璃液球在他们的吹制下颤抖着,随时改变着形状;然后,他们一边使劲地吹,一边使劲地甩动着吹管……

微晶玻璃易于加工,材质均匀,制成后尺寸精确,因此在军事工业中也大有用武之地。例如,利用微晶玻璃来制作导弹头部的防护罩,使导弹在高速飞行过程中能辐射大量的热,从而降低工业温度。因此,军事科学家将微晶玻璃誉为导弹头部的“保护神”。

  吹玻璃技师们的脸色因用力而越来越红,与此同时,玻璃液球的颜色因温度下降而越来越暗,它的长度因用力抛甩而由圆变长,终于变成了一个长长的、发着亮光的圆筒。

最值得一提的是,微晶玻璃对天文学家帮助也很大。原来,反射式望远镜的凹镜是采用普通的光学玻璃制作的,这种玻璃会热胀冷缩,凹镜的准确形状和精度尺寸都会因受气温的影响而发生变化,影响望远镜的观察效果。

  这时,吹玻璃技师真是精疲力尽,要不是预先被“绑”在木柱上,说不定早就一头栽到木板桥下的深沟里去了。

根据微晶玻璃受热胀冷缩的影响极小的原理,科学家们用它来制作望远镜的凹镜,使其精度不至于受气温影响。1978年,我国利用微晶玻璃制成了凹镜直径为2.2米的反射式望远镜。安装在北京天文台,使我国进入了为数不多的能制造大型微晶玻璃凹镜的国家的行列。

  这样吹制好的玻璃圆筒用刀剖开、展平,冷却以后便成了大块大块的窗玻璃了。

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  当时,吹玻璃的技师不仅要有高度的技巧,而且还要有强壮的体魄,否则很难胜任这种高强度的工作。不过,经过长期的艰苦劳作,吹玻璃技师的健康状况却越来越糟,他们的头颈变得又短又粗,胸部向外突出,两腮的肌肉松弛得下垂,耳朵因长期空气压迫而发炎、红肿、化脓,最终导致变聋,眼睛因长期受强光刺激而视力衰退,几乎成为瞎子,牙齿因用力咬住吹管而变松,手掌肿得像馒头,肩膀也因用力过度而疾病丛生……或许在40岁左右就因残疾而无法胜任任何工作了。

微晶玻璃可以用作天文望远镜的镜片

  这就是当时吹玻璃技师的悲惨命运,他们多么希望能有一台机器来代替这繁重的劳作啊!这一愿望被一个叫刘伯尔斯的吹玻璃技师实现了。

看到这些,当年研制感光玻璃无果,“错”中发明这种新型材料的斯图基,真心后悔离开康宁玻璃厂太早了点吧。

  1894年冬日的一个下午,切姆别尔斯玻璃工厂的老板切姆别尔斯正在屋内打瞌睡。突然,门被人猛地撞开了,冲进来的是厂里最能干的技师刘伯尔斯。

注释:

  刘伯尔斯不顾老板因别人妨碍他休息正要发脾气,一把拉着他就往厂里的玻璃熔炉奔去。

1、 康宁玻璃厂:特殊玻璃和陶瓷材料的全球领导厂商,创造并生产出了众多被用于高科技消费电子、移动排放控制、电信和生命科学领域产品的关键组成部分。1879年,它最先发明并制造出玻璃灯泡,使爱迪生的发明成为现实。1947年,它最先发明并大规模制造出电视显像管,使电视进入千家万户。

  到了溶炉边,刘伯尔斯用一根长柄勺舀起玻璃液就往地上的一个罐子里倒,然后把玻璃吹管插到玻璃液中吹了起来,一边吹,一边缓缓地将吹管往上提。随着吹管的提升,一个椭圆形的玻璃泡奇迹般地出现了。

参考资料:

  刘伯尔斯仍在不停地吹,不停地往上提升吹管,玻璃泡变得越来越长。他站到了板凳上,又站到了桌子上。此时,玻璃泡的上端已经冷却凝固了,中间看上去有些软,下端却依然是暗红色的粘稠玻璃液。可以想象,如果此时有一架梯子的话,刘伯尔斯一定能将玻璃泡吹得和房子一样高。

1、 《101项工作成果》,汉语大词典出版社,2005年5月。

  两分钟以后,刘伯尔斯成功地吹成了一个两米多高的玻璃筒,将它剖开展平不就成了理想的窗玻璃了吗?这真是一个奇迹!

2、 《探索化学的迷宫》,中国言实出版社,2006年5月。

  看到这一切,老板什么都明白了,脸上挂满了笑容。

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  刘伯尔斯趁机提出,希望能造一台机器,自动地向玻璃液内吹气,同时又会逐渐升高,这样就能制造大批量的窗玻璃了。对此,刘伯尔斯充满了信心。老板想,如果真的成功了,这可是赚大钱的机会,于是就满口答应了。

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  刘伯尔斯相信,这台机器只需3个月,最多4个月就可造好。可是,熟料这一切仅仅是美好的幻想:第一台机器虽然很快造了出来,但试验中的挫折也接二连三地来了。

  首先,由于玻璃圆筒十分沉重,难以从熔炉中拔出,常常眼看着圆筒已提升到熔炉上空,只需再过片刻就可大功告成,却突然一阵裂响,玻璃碎片像雨点般落了下来;有时,即使将玻璃圆筒提拉了上来,并且截断、剖开成了平板状,却发现厚薄不均,厚的地方像块砖、薄的地方如层纸,这是怎么行呢?

  刘伯尔斯费了好大的劲解决了这些难题,新的问题又来了:圆筒变了模样,变成了梨状,上面粗下面细,越往下越细。原来,在提升过程中,里面的空气热胀冷缩导致了这种状况。要解决这个问题,必须不断增加吹入的空气数量,为此,刘伯尔斯又费尽了心思。

  当这一问题解决了以后,他又遇到了更凶的拦路虎:玻璃圆筒学会了“喘息”,一会儿胀大,一会儿缩小,使得圆筒壁上产生许多皱褶。为此,刘伯尔斯又是加压,又是减压,又是加速提升,又是减速提升……结果仍然不理想。

  老板失望了,他要刘伯尔斯放弃试验,重新拿起吹管。但刘伯尔斯不愿让多年的心血功亏一篑,他说服老板让他继续试验。

  有一次,发生了一点意外事故,输送压缩空气的管道裂了一条缝,里面的压缩空气直往外漏,此时正是提升玻璃圆筒的关键时刻,更换管道显然不可能了;刘伯尔斯当机立断,命令增加空气压力,补充漏掉的空气!谁知这一招却治好了“喘息”,圆筒十分光滑,没有一点皱褶。原来,当圆筒内的空气和外界接通后,“喘息”就消失了,为此,刘伯尔斯设计了一个特别的活门,他终于成功了。

  令人遗憾的是,刘伯尔斯在连续奋斗了12年以后,终于病倒了,病魔夺去了他的生命。工人们集体为他送葬,悼念这位将他们从“地狱”里解救出来的恩人。

  与刘伯尔斯相比,比利时发明家伏尔柯就幸运多了。

  伏尔柯出生在比利时名城布鲁塞尔的郊外,是一个手工作坊主的儿子。从儿童时代起,伏尔柯就亲眼目睹父亲和哥哥们含辛茹苦的工作情景,在他幼小的心灵中,感到了手工劳动的艰辛。

  伏尔柯长大以后,不愿留在乡村过父兄那样的生活,他要到城市里去驾驶机器。

  他来到了一家玻璃厂。那高大的玻璃熔炉以及刘伯尔斯发明的玻璃吹管机使伏尔柯激动不已。他对玻璃制造产生了浓厚的兴趣。

  可是,几年以后,当伏尔柯真正有能力操纵玻璃吹管机的时候,他又感到了不满足。虽然,刘伯尔斯发明的这种机器当时是最先进的,但也存在着不足之处,那就是提拉出来的巨大的玻璃圆筒还不能直接应用。必须先切割剖开,再加热软化后压平,最后才能切割成一块块窗玻璃。在这加工过程中,稍有不慎,就会前功尽弃,变成一堆只能回炉的碎玻璃。

  “有没有更好的制造平板玻璃的办法呢?”这一问题始终萦绕在伏尔柯的心中。

  有一天,他在用肥皂洗衣服时,偶然发现手和肥皂水之间有时会形成一层薄膜。“这种方法能不能用在玻璃制造上呢?”这一小小的发现给伏尔柯很大的启发,他决心用熔化的玻璃液试一试。

  小规模的试验十分成功。当伏尔柯将一块平板玻璃浸到玻璃液中,然后慢慢向上提升时,玻璃液果真像肥皂液那样“跟”了上来,而且也是平展展的。伏尔柯发现,向上提升的速度不能快,否则会越来越窄,最终变成一根玻璃棒。

  积累了这些经验以后,伏尔柯设计了一种新的平板玻璃制造机。用这种机器制造平板玻璃,可以在牵引机的带动下,昼夜不停地制造带状玻璃。这种方法看上去很慢,实际上每小时能提升五六十米呢!当玻璃升高时,温度不断下降,等到玻璃冷却以后,就可以切割成一块块宽大的玻璃板了。

  以后,伏尔柯又进一步改进了他的机器,可以通过控制提升速度制造出厚度不同的平板玻璃。

  很快,伏尔柯发明的机器在世界各地推广开来,至此,平板玻璃才真正成了大众产品,窗玻璃再也不是富有的象征了

  浮法玻璃

  美国康宁公司是世界闻名的玻璃制造公司,该公司的一个小伙子的偶然发现,引起了平板玻璃制造方法的又一次革新。

  那天午餐时,小伙子坐在靠窗的座位上,一边用餐一边欣赏着窗外的景色。突然,他发现了一种奇妙的现象:有块玻璃看上去平展展的,中间却有一条肉眼不易看到的变形纹,通过这条缝,外面的东西都会发生变形。

  小伙子的这一发现引起了坐在一旁的公司其他人员的注意,其中一位工程师对此十分重视,经过仔细观察,他发现这种变形玻璃的数量还不少呢?

  是什么原因产生了这种现象呢?原来,这是由于玻璃不完全平整造成的,玻璃在某些部份具有极细的波折,使得光线透过时发生转折,造成了变形。

  公司经理听了这位工程师的汇报,十分重视,希望公司内的科研人员尽快找到解决的途径。

  进一步的研究发现,玻璃发生波折的原因在于伏尔柯发明的机器在提拉玻璃板时,常会有一些偶然因素造成轻微的振动,这样,尚未完全凝固的玻璃就会产生波折。要完全消除这种波折,就必须完全消除机器的振动,但这几乎是不可能的。如果将有波折的玻璃切割下来报废,又会给公司带来巨大的损失。怎么办?

  经过公司人员的努力,终于找到了一种理想的办法——使“站”着的玻璃“躺”下,为此,科研人员设计了一张特殊的“床”——由金属锡熔融成

  “锡液槽”。

  当熔融的玻璃液从玻璃熔沪中流出来以后,流入了一条长长的熔融锡液槽中,玻璃液浮在锡液表面,逐渐冷却下来,由液态变成固态后,机器就拖着它前进。这样,绝对平整的平板玻璃就诞生了,人们称它为“浮法玻璃”。

  今天,“浮法玻璃”不仅仅用作窗玻璃,还出现在我们生活的许多领域呢!

  明镜可鉴

  镜子,几乎每家每户都有,人们在它面前梳妆打扮;女士们的手提包里也会有一块小小的镜子,出门可以用来梳发化妆。

  如果将镜子的玻璃做成特殊的形状,它的用处就更大了。例如,汽车上的凸面反光镜,可以反射较大范围内的情景;五官科医生头上的凹面反光镜,可将光线聚于一处,便于观察患处;上海大世界里的哈哈镜,更是集各类镜子之大全,它的变形功能常常逗得人们忍俊不禁。

  那么,镜子究竟是怎样发明出来的呢?让我们翻开历史,去浏览一番镜子的身世吧!

  在漫长的远古时代,人类没有镜子,但人类还是有自己的“土”办法看到自己影子的,那就是在静水中观望自已的倒影,“水平如镜“说的就是这种情景。“水镜”虽大,但是,毕竟形象模糊,稍有半点风浪,就起不到镜子的作用了。

  后来,原始人类在打制石制工具时,发现有一种叫“黑曜石”的石头,可以磨平照人,这就是所谓的“石镜”。据有关资料记载,石镜的出现距今已有2400多年了。

  随着社会生产力的发展,人类逐渐掌握了金属冶炼技术,于是出现了“金镜子”和“银镜子”,但是,这种镜子的代价实在太大,只有王公贵族才用得起。

  真正普及的镜子还是“青铜镜子”。

  据考证,我国从战国时开始用雕好的陶模浇青铜水铸成镜,背面铸有花纹,正面磨光照人,这便是“铜镜”的起源。

  汉代的铜镜涂料采用“玄锡”,即今天被称为“水银”的汞。汉代时,青铜镜通过丝绸之路传到了西方,由于这种镜子容易在空气中氧化,使用时便会受到影响。

  大约在 700多年以前,在威尼斯亚德里亚海湾里,有一个曾经闻名于整个西方社会的木兰诺小岛。岛上25000个居民,几乎都是熟练的玻璃工。这些人在试制彩色玻璃的过程中,偶然发现加入二氧化锰以后,会使混浊的玻璃液变得清澄,从而发明了熔炼完全透明玻璃的方法。

  有了透明玻璃,木兰诺的技师们便开始摸索制造玻璃镜子的方法。他们先将金属板磨得既平整又光滑,又熔炼出一块块玻璃,然后将玻璃合在金属板上,试图制成玻璃镜子。刚做好的时候确实不错,光鉴照人;可是,没过多久,镜面就变暗了,原来,水份和空气从金属板和玻璃板之间极细的缝隙中钻了进去,金属板又氧化了。

  怎么办呢?木兰诺的技师们开始将各种金属熔化后倒在平板玻璃上,以期与玻璃结合制成镜子,但是,都失败了。

  有一次,一个技师将锡熔化后,倒在光滑的大理石上,然后又加了一些水银,水银溶化到锡液中变成了液态的锡汞合金;接着,他又把一块磨平的玻璃放了上去,一层薄薄的银光闪闪的锡汞合金牢牢地粘在了玻璃上,他居然成功地制成了世界上第一面真正的玻璃镜子。

  精明的威尼斯人秘密地保守着这种制造玻璃镜子的方法,差不多200年中,整个欧洲的王公贵族都很羡慕他们生产的永不生锈的玻璃镜子。自然,那时候这种镜子的价格是十分昂贵的。

  据说,当时法国女王玛丽·麦迪奇结婚时,收到的所有礼物中最昂贵的就是一面玻璃镜子。这面镜子是以威尼斯共和国的名义赠送的,价值15000D金法郎呢!

  后来,法国人收买了几名木兰诺技师,在诺曼底郊外的密林深处开始大量生产玻璃镜子,至此,镜子的秘密才流传了出来。

  到了17世纪,镜子已经相当普及了。

  玻璃镜子虽然越来越多,但是它还很小,如何才能制造大镜呢?许多人都在设法寻找制造的方法。

  经过长期的探索,法国人发明了一种制造大玻璃镜子的办法。他们造了一张四周有边的铁桌子,然后将熔融的玻璃液倒在上面,由几个人拖着粗大的生铁圆棍子,在上面来回碾动,将玻璃展平,形成和桌面一样的大块。

  经过碾平的玻璃虽然很大,却并不光滑,要制造玻璃镜子,磨整的工序是万不可少的。

  首先,他们将大玻璃平板放在铺有厚毡的桌子上,撒一层细砂,再放上另一块玻璃平板,通过推拉上面这块玻璃,让细砂将这两块玻璃磨平,这项工作看似简单,却需要五六个工人连续工作30个小时呢!

  经过这样处理的玻璃还不行,它的表面存在着细砂留下的无数纹路,因此,磨平以后的玻璃还得进一步磨光。

  工人们先用一种极细的矿石粉末和着水,用包有羊毛毡的小木板来回磨擦几十万次;再用羊毛毡磨擦几十万次。这样才能达到制造玻璃镜子的要求。这一过程至少需要70个小时。

  因此,当时人们制造一块大玻璃镜子,至少需要耗时100个小时。这是多么艰苦的劳动啊!这种大玻璃镜子的价格当然不低。

  为了降低大玻璃镜子的价格,人们发明了一种磨平和磨光玻璃的机器。

  工人们在一只圆台上涂一层黄蜡,将玻璃放在黄蜡层上,圆台下有轮子可滚动;先让圆台滚到磨平圆盘下,洒一层细砂以及少量水,巨大的磨平圆盘便开始飞快地旋转,并且由上往下逐渐地移动。大约半个小时以后,玻璃板就被磨得厚薄均匀了。

  接着,圆台滚到磨光圆盘下,让包有羊毛毡的圆盘磨光,这一过程也只需大约半个小时。

  机器工作1个小时代替了工人工作100个小时,玻璃镜子的价格就渐渐地便宜了,普通的平民百姓也开始享用起这种原先只供王公贵族使用的物品。

  为了开发大量生产镜子玻璃的新技术,某家工厂的老板找来了两个年轻的工程师。这两个年轻人对玻璃生产完全是外行,一个是机器制造工程师,另一个是纺织工程师。老板希望他俩先到玻璃工厂去工作一段时间,了解一下玻璃的制作过程,然后以独特的思维方法发明一种全新的生产工艺。

  他俩在玻璃工厂内逐步了解了生产玻璃的全部过程,同时也洞察了这种生产方法所存在的种种缺陷。

  从1919年至1922年,他俩经过了整整3年的试验,一种全新的自动玻璃生产机器诞生了。

  稠厚的玻璃液不断地从玻璃熔炉中流出来,在两根旋转着的辊子中流过,经过这种碾压,又热又稠的玻璃液变成了一条长长的玻璃带,这条玻璃带不停地向前滚去,并且逐渐冷却,成为坚硬的长条状玻璃。

  工人们按照需要将玻璃切割成不同的尺寸,并将它们装到小货车上,这些小货车一辆辆连成环形列车,缓缓地沿着一条长廊前进;在长廊两侧安装着一台台磨平和磨光玻璃的机器,当列车通过走廊时,这些机器便将其 158个转动的磨盘依次放到玻璃板上,从粗到细,一路上自动将玻璃板磨平磨光;当列车驶出长廊时,一块块平整光滑的玻璃板就诞生了。

  在他们设计的玻璃厂内,从最初的砂、苏打粉和石灰粉进人玻璃熔炉,川玻璃液从炉中流出变成一条长带,逐渐冷却断成一块块玻璃板,最后变成平滑的玻璃板,一切都是连续的,这为质优价廉的镜子玻璃的诞生铺平了道路。

  })世纪初,人们不再采用有毒的汞合金制造镜子,而改为采用化学方法关玻璃板上镀一层薄薄的银,为了保护这层银,又在上面涂卜一层漆作为保护层,这样,银层就不容易剥落]”。

  fbi在,还 ‘Zj S观了另外一种新型的玻璃镜子—一铝镜,那是在玻璃后面 ‘“”’上一层极薄的铝做成的。

  光学玻璃

  16世纪末至17世纪初,人们发明了望远镜和显微镜,这些光学仪器中都必须装配各种镜头,这些镜头都是用宝贵的天然水晶磨制而成的。

  能不能用玻璃取而代之呢?当时的条件下根本不可能。因为经过千百年的努力,人们虽然掌握了制造透明玻璃的方法,但是,玻璃在熔炼时,总会留下许多缺陷,例如,玻璃中常常会夹带着一些气泡、灰色颗粒、小石子以及纹路等。这些缺陷都会改变光线前进的方向,怎么可以用来制造望远镜、显微镜的镜头呢?

  天然石英或水晶,虽然纯净无瑕,却非常稀少。能不能研制出人造水晶玻璃呢?

  300多年以前,英国人就开始了种种尝试,他们先后在玻璃中加入铅,消除了黑色,又用碳酸钾代替苏打,消除了因含铅造成的淡黄色,终于制成了一种酷似水晶的玻璃。不过,这种玻璃还是不能用来制造镜头——质地还是不够均匀,尤其是其中含有挥之不去的气泡。

  还有没有办法加以改进呢?

  质地不均匀的毛病不久就解决了,只需增加熔炼的时间;砂粒、石子也不难消除,只要选料精细、熔炼仔细便可。但顽固的气泡却怎么也没办法去除,以致当时的玻璃专家们认为。这就像出过天花的人脸上一定会留下麻子一样,中不可避免的。

  不过,法国有一个叫纪南的钟表匠,却熔炼出了没有气泡和石子的镜头玻璃。他是怎样熔炼的呢?开始的时候,无人知晓这一秘密,就连他自己的儿子,他也三缄其口。

  纪南临终之时,他才将儿子们召到床前,将熔炼镜头玻璃的秘密口授给了他们。他的儿子们继承父业,个个严守秘密,绝不流传给外人。

  直到19世纪末,德国出现了一个天才的光学家,他叫阿贝尔,是一个纺织工人的儿子。阿贝尔经过长期研究,终于揭开了纪南的秘密,发明了优质光学玻璃的熔炼方法。阿贝尔的发明很快就被德国的蔡司一绍特公司高价收买了去。这家公司的保密工作做得比纪南的子孙还要好。

  第一次世界大战期间,俄国以法国、英国同盟者的身份,在接受了极为苛刻的条件以后,才以极高的代价买到了制造光学玻璃的这一秘密。这一保守了几百年的秘密,说来十分简单——搅拌!只需在熔炼玻璃时加以搅拌即可。

  此后,到了前苏联时期,彻底打破了法国人和德国人对制造光学玻璃的垄断,公开了这一秘密,使全世界玻璃制造行业都受了益。

  耐火玻璃

  自从人类有了玻璃这种材料,用它制作的各种物品如雨后春笋般日见增多。玻璃制品美观、轻盈、光滑,深受人们喜爱。但是,它也存在着不足之处,除了容易碰碎以外,一个最大的弱点便是怕热。普通玻璃杯如果放到火上烘烤,不一会儿就会爆裂;在冬天,甚至倒入一杯沸水,有时也会发生爆裂呢!

  但是,人们却十分希望能有不会发生爆裂的玻璃新品种出现,尤其是与实验打交道的化学家,如果能一边加热,一边通过透明的容器观察化学反应过程,这该多好啊!

  为了得到不怕热的玻璃,化学家们开始探索起玻璃怕热的原因。原因很快找到了,原来,玻璃和其他物质一样,都具有热胀冷缩的性质,而且普通玻璃受热膨胀得还挺厉害呢!

  一般来说,膨胀并不会使物体发生破裂,因为有的物质传热快,短时间内各处都可同步膨胀,这便可避免破裂;有的物质传热虽然不快,却富有弹性,容易伸缩,因此也不会发生破裂。可悲的是,玻璃这种物质既传热不快,又缺少弹性,在受热时,接触高温的一边首先膨胀,另一边还依然如故,这岂有不破裂之理?

  那么,玻璃受热膨胀的主要原因是什么?如果找到这一原因,设法加以克服,不就可以避免破裂了吗?化学家和玻璃制造专家们又开始了新的探索。结果,他们发现,玻璃受热发生剧烈膨胀的原因在于其中使用了苏打原料。制造“耐火玻璃”的关键便是要找到一种代替苏打的原料。

  功夫不负有心人。玻璃专家们在试验了上百种物质、做了无数次实验以后,终于找到了一种较理想的物质——硼酸。试验表明,硼酸的膨胀度只有苏打的1%。

  不久,一种硼酸多、苏打少的新型玻璃便诞生了。它的膨胀度为普通玻璃 1/8,赢得了“耐火玻璃”的美誉。人们用它制成化学实验用的烧杯、烧瓶,制成普通的白炽灯泡,制成需要加热的食品器皿……

  今天,石英玻璃成了一种更新的耐火玻璃,它的膨胀更小,更能经受热的考验,相信以后还会出现更好的耐火玻璃呢!

  水玻璃

  《最后的晚餐》是意大利文艺复兴时期大艺术家达·芬奇的优秀作品,被绘在米兰教堂的一堵墙上。

  可是,没过几年,这幅画上的颜料开始剥落,尤其是画的中下部,由于潮气侵袭,损坏得更快。据说,法国皇帝佛兰西斯克一世为了抢救这件珍宝,曾下令将这堵墙完整地运到法国巴黎,妥善地保存它,然而,这在当时是不可能的。

  有没有可能发明一种东西能一劳永逸地保护这类艺术作品呢?许多人都在摸索着、试验着,法国明兴大学的福克斯教授便是其中之一。

  1818年,福克斯教授在他的实验室里熔炼成了一种新玻璃,其原料采用的是沙粒和苏打,不含石灰石的成份。这种玻璃看上去和普通玻璃没什么区别,同样的坚硬、明亮和透明;不过,如果把它浸到热水中,过不多久,它就熔解了,成了一种灰色的粘滞液体。根据这一性质,福克斯给它取了个名字,叫作“水玻璃”。

  水玻璃具有十分奇特的性质,如果用它来调白垩粉,就会凝固起来变成坚硬的白垩石;如果将它涂到树皮上,树皮立刻就会包上一层薄而坚硬的玻璃膜,就像芽了一件玻璃外衣。

  于是,福克斯很有把握地向壁画家们建议,在画画之前,先用水玻璃溶液刷一次墙,然后在墙粉中也掺一些水玻璃,待墙粉干了以后再描图绘画;最后,当壁画完成后,在其表面再涂一层水玻璃溶液,这样处理的壁画就可以大大延长保存的时间了。

  同时,福克斯又用水玻璃抢救濒临毁坏的壁画,他将水玻璃溶液涂在壁画的表面,也取得了很好的效果。

  以后,人们发现水玻璃还具有其他意想不到的功能呢!

  例如,将鸡蛋在稀薄的水玻璃溶液中浸一下,蛋壳外就“穿”上了一件密不透风的“外套”,这种鸡蛋不用冷藏也可保鲜一年,而且风味丝毫不变;大炮、坦克、军舰表面涂上油漆是为了防止生锈,但油漆容易燃烧,如果在油漆中掺入水玻璃,那么普通的油漆也就具有耐火性了;50多年前,前苏联莫斯科正在修建地铁,有一次,当地铁通过共产国际大厦底下时,疏松的地层使大厦发生了倾斜,在这关键时刻,科研人员建议将水玻璃溶液通过管子注下地下,使原先松散的沙土凝结成一个整体,终于使大厦化险为夷。

  红外玻璃和紫外玻璃

  太阳光中除了可见光之外,还有一系列肉眼看不见的光线,“红外线”和“紫外线”便是主要的两种。

  1800年,英国天文学家威廉·赫歇尔做了一个非常简单的实验,却获得了十分有意义的发现。这个演奏风琴出身的科学家,重复牛顿分解日光实验以后,在光谱的不同颜色区域各放一支温度计,检测其温度有什么不同。他发现光谱红色区的温度计水银柱升得高一些,但是,当他把一根温度计放在光谱红色区域之外时,一个奇怪的现象出现了:这个没有光照射的温度计水银粒竟然升高了,而且超过了红色光区域的温度。可以肯定,那里一定存在不可见的辐射,人们后来称之为“红外线”。

  红外线的发现,自然引起了人们这样的疑问:紫外区是否也有看不见的辐射呢?但是温度计放在那里,一点变化也没有。原来,紫外线不能穿透玻璃棱境,而且太阳发射的紫外线比红外线多得多,大部分紫外线被大气层吸收掉了。不过,紫外线还是很快被人觉察到了。1801年,德国物理学家里特发现,硝酸银放在光谱的蓝色光和紫色光区域曝光以后会分解出黑色的金属银,如果把硝酸银放在紫外区域,它分解得更快,从而证实了紫外线的存在。

  红外线、紫外线看不见、摸不着,如何对它们进行控制呢?化学家们不约而同地想到了玻璃,能不能发明出特别的玻璃仅让这些辐射通过,或者不让这些辐射通过呢?

  经过一段时间的试验,他们首先发明了阻止红外线、通行可见光的一种蓝绿色玻璃,有人称它为“南方玻璃”或“热带玻璃”,当然正规的名称为

  “红外玻璃”,用这种玻璃制造灯泡,能大大减少红外线的辐射。

  接着,化学家们又发明了一种阻止可见光、通过红外线的玻璃,这种玻璃含有锰,黑不溜秋的,看上去完全不透明。人们用锰玻璃制成特殊探照灯的滤光镜,即使里面点着大灯泡,外面也看不见丝毫光线,感到的只是阵阵热气。侦察员们正是借助这红外线来观察外部情况的。

  红外线如此,紫外线也不例外!

  化学家们发现,普通的窗玻璃本身就具有阻挡紫外线的功能,究竟是玻璃中的什么物质在起作用呢?经过层层分析,剔除了制造玻璃的原料沙子、苏打和石灰石,抓到的则是玻璃中含量微不足道的铁质。如何去除这些铁质,使普通玻璃也能透过紫外线呢?化学家们想到了铁的克星——硼酸,只要在玻璃中加入少量硼酸,紫外线就可以通过玻璃了。于是,“紫外玻璃”诞生了。

  那么,如果想发明一种完全不会透过紫外线的玻璃,只要在玻璃中多加些铁质就行了吗?不行!因为铁质一多,玻璃的颜色就会变成红色,这样又会阻挡可见光的通过。经过无数次的试验,化学家们终于找到了一种稀土金属的混合物、将这种混合物掺入玻璃,就可制造出完全阻挡紫外线的无色玻璃了。由于这种玻璃最适合用于博物馆、美术馆、档案馆和图书馆,可防止其中的文件资料因紫外线照射而发黄变色,因此人们称这种玻璃为“文件玻璃”。

  变色玻璃

  说起变色玻璃,人们自然而然地会想到变色眼镜。这种神奇的眼镜会像魔术师那样随外界光线的强弱而变化:光线暗的地方,变色眼镜就变亮,使人能看清东西;光线亮的地方,它又会变成深色,自动保护眼睛不受强光的刺激。

  这种变色玻璃的发明,是玻璃化学家从摄影化学家那里获得的启示。摄影师一按快门,就能在胶卷上留下美丽的一瞬。它靠的是什么呢?原来是可见光分解的银盐。银盐本来并不挡光,是光使它分解成为不透明的银原子,从而构成底片上的人物风景的。能不能将这一原理用于玻璃上呢?于是玻璃化学家们就试着让氯化银、溴化银、碘化银这些对光十分敏感的试剂加到熔融的玻璃液中,还加入了微量的氧化铜,这样,自动调光的“变色玻璃”就诞生了。

  由于接入玻璃中的银盐和氧化铜数量很少,而且颗粒也十分微小,平时光线可以自由穿过,与普通玻璃相差无几;处于强光照射下,银盐在光的催化下分解成银和卤素,分解的程度和光线的强弱有关,光愈强分解愈多,分解后的银聚集在玻璃上,它就变成深颜色;光线较弱时,卤素和银在氧化铜的催化下,又化合成卤化银,使玻璃变得明亮。

  最近,美国洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员研制出了一种新的变色玻璃。它一遇到某种化学物质就会改变颜色,根据这一特点,可用它作为环境监测以及医疗诊断的显示器。发明这种玻璃的科研人员首先将玻璃制成溶液,然后添加经过精选的、遇到某种化学物质就变色的酶或蛋白质。随着玻璃溶液的固化,在大蛋白质周围可产生一根像实心面条状的玻璃束。在成品玻璃上,有很多毛孔,足以使氧气、一氧化碳之类气体的微小分子进入玻璃,从而使它变色。

  而日本尼康公司新近开发的一种新颖电子太阳眼镜,其镜片采用的是电感色材料,并安装有微型电池和触摸式开关。当开关打开后,由于镜片玻璃中的电荷发生变化,就可改变它的颜色。这种镜片玻璃最大的优点是其颜色的转变时间仅需4秒。在明亮的阳光下能自动变暗;汽车驾驶员戴上它进入或离开隧道时能逐渐变色;滑雪运动员从室内直接进入滑道时也是如此。

  变色玻璃正从光学变色向化学变色和电子变色方向发展呢!

  防弹玻璃

  本世纪初的一天,法国化学家别涅秋克来到实验室做试验。像往常一样,他开始打扫实验室,用掸子轻轻掸去各种仪器上的灰尘。这时,只听“贰钡囊簧,无意中将一个长颈玻璃烧瓶碰掉到地板上。他责备自己太粗心,将用了很久的玻璃仪器损坏、太可惜了。然而,当他往地上一看却愣住了:烧瓶并没有碰碎,在瓶上布满了横七竖八、互相交错的裂纹,但没有一块碎片掉下来。

  “真是个奇迹!”别涅秋克感到很奇怪。他拿起烧瓶沉思起来,想探究这到底是怎么回事儿。忽然,他想起来了,这只烧瓶曾经装过硝酸纤维素溶液,溶液挥发后留下一层薄膜,像橡皮一样紧贴在瓶壁上。但它和烧瓶碰而不碎有什么关系,别涅秋克一时还来不及研究,就顺手写了个标签,注明情况,贴在烧瓶上,然后把烧瓶放回原处,准备空暇时再仔细探讨。

  几年时间很快过去了。一天,别涅秋克在报纸上看到一条消息:一辆急驰的小汽车在大雾茫茫之中撞在电线杆上,然后翻进了深沟里。车上的乘客一个被撞死,另外两个被车窗玻璃碎片划成重伤。看到此处,别涅秋克就想到,如果车窗玻璃碰而不碎那该有多好!忽然,他又想起,好像在什么地方见到过不碎的玻璃?

  于是,他急忙在实验室里寻找起来。翻遍了室内各个角落,终于在一排试管架上找到了那个贴着标签的长颈玻璃烧瓶。他如获至宝,对烧瓶仔细观察,并开始专心致志地研究和试制不破碎的防弹玻璃。这种玻璃是在数片玻璃中间夹入透明的塑料膜片,然后经加热、加压和粘合而成。当它受到剧烈撞击时,由于有透明塑料膜片的粘接,玻璃被撞裂破碎后,碎片不会飞散,从而能保证人身安全。

  别涅秋克发明的防弹玻璃,很快被使用在高级轿车的前后风窗上,以及飞机和宇宙飞船的舷窗上。近年来,防弹玻璃的性能得到进一步提高,成为名副其实的抗子弹射击的“防弹玻璃”。例如,原联邦德国制成的一种25毫米厚的防弹玻璃,能挡回近距离射出的手枪子弹和机枪子弹,真似铜墙铁壁一般。另外,它还可以做得更厚,增加其抗弹的能力。英国制造的防弹玻璃厚达609毫米,不仅坚固结实,而且十分透明,人们还可以透过它阅读书、报呢!

  微晶玻璃

  玻璃家族中有个与众不同的成员,名叫微晶玻璃。它具有与普通玻璃不同的结构,生就一种特殊的性格。它硬度高,抗弯强度是普通玻璃的7~12倍。它耐高温性能好,软化温度高达1000℃,即使达到900℃高温,突然投入水中也不会炸裂。它的膨胀系数可以调节,甚至可使其膨胀系数为零。它不但电性能优异,还可以用来制作雕刻艺术品,在它身上打出成千上万个微孔也不是一件难事。所以,微晶玻璃在生产中有许多独特的应用。

  那么,微晶玻璃是怎样发明的呢?

  50年代初,在世界上享有盛誉的美国康宁玻璃公司为了开发新型玻璃,抽调一批精干的科研人员,组成了研究发展中心。化学家斯托凯受命在该中心负责研制含微量银的感光玻璃。所谓感光玻璃,就是一种能感光显色的新型玻璃。这种玻璃经紫外线照射感光后,再经热处理,就能显示出美丽的影象,不但色泽鲜艳,而且永不褪色。

  一天,斯托凯正在实验室做热处理试验。按工艺规程要求,热处理时加热温度为玻璃软化温度以下 50~100C,保温时间为1~2小时。斯托凯把一块玻璃放入自动控制温度的电炉中,将温度控制仪上的加热温度调整为600C。这种温度控制仪的工作原理是:一旦炉温超过设定的温度,比方说600C,它会自动切断电源,停止加热;而当温度下降到低于600C时,又自动接通电源。这样一会儿断电一会儿通电,就把炉温保持在600C左右。

  现在,斯托凯一切准备就绪,他关上炉门,接通电源,电炉开始升温。突然,传来一阵急促的电话铃声,原来是通知他立即去开会。按照实验室规定,电炉在加热时工作人员不能离开岗位,但斯托凯想,反正有温度控制仪,就明知故犯地离开实验室去开会了。当他重返实验室时,不禁大吃一惊,控制仪失灵,炉内温度早已升到900C,真是糟糕透顶。不仅实验失败,而且熔融玻璃会粘住炉膛,损坏电阻丝,后果十分严重。

  斯托凯非常懊恼,赶紧打开炉门,意外的事情发生了:玻璃没有熔融,还是直挺挺地躺在炉内,但已面目全非,样子有点像不透明的瓷砖,用钳子夹起来不是软绵绵的而是硬邦邦的,敲起来还会发出像金属那样的声音。

  这块玻璃究竟发生了什么变化?经过仔细的研究和反复试验,斯托凯在显微镜下观察到:这块玻璃中析出了大量的微小晶体,这就是后来大名鼎鼎的微晶玻璃。

  顾名思义,微晶玻璃是由微小晶体组成的玻璃。由于这种玻璃具有与陶瓷相似的结构,所以又称为“玻璃陶瓷”。

澳门威斯尼斯人网址:这些美丽的玻璃色是怎么来的呢,二十七种玻璃制品的知识介绍。  我们知道,玻璃属于非晶态的固态物质。在玻璃制造过程中,由于冷却太快,内部分子来不及排列成整齐的队伍就凝固了,所以基本上还是液态时的结构,显得杂乱无章。只不过玻璃中的分子运动起来不能像在液态中那样自由自在,只能在原地“踏步”,因此形象地说,玻璃是“被冻结的液体”。

  但是,玻璃的这种结构是不稳定的,在一定条件下,玻璃还是要让分子按照一定规则排列起来,析出晶体。这正像水总是从高处流向低处,结晶是玻璃的自然趋势。

  什么条件下玻璃才能析出晶体呢?空气中的水汽要以尘埃作为凝聚的核心,才能形成水滴。同样,玻璃结晶也要有适当的核心,除了玻璃的自身成分可以作为结晶核心外,金、银、铜等金属元素和氧化钛、氧化锆等氧化物也可作为结晶核心。当然,要使玻璃析出晶体,还要在成分、温度、能量等方面满足一定的条件,一般在900~1100℃温度范围内比较容易析出晶体。

  制造微晶玻璃,就是要创造玻璃结晶的条件。首先要确定微晶玻璃的化学成分,并事先加入微量的金属元素或氧化物作为结晶核心。然后在玻璃熔炼、成型后,用紫外线照射,再进行热处理,给予一定的能量条件,使结晶核心像种子发芽一样,生长出许多微小的晶体,其直径通常不超过2微米,只有头发丝粗细的几十分之一。这种要经过紫外线照射才能制成的微晶玻璃,称为“光敏微晶玻璃”。不用紫外线照射,只通过热处理也可以制成微晶玻璃,这种微晶玻璃称为“热敏微晶玻璃”。目前已有1000多种不同成分的微晶玻璃,具有各种不同的性能,但万变不离其宗,微晶玻璃的性能都同微小晶体的存在有关。

  在玻璃中加入微量的感光性贵金属银作为结晶核心,可制成透明的光敏微晶玻璃。在这种玻璃上面覆盖一张照相底片,放到紫外线下照射一定的时间,使玻璃中照到紫外线的地方形成银原子的潜象,成为以后析出微小晶体的核心。再经热处理,玻璃中照到紫外线的地方便析出微小晶体,玻璃上出现乳白色的图象;而未照到紫外线的那部分玻璃没有结晶,仍然是透明的。这种玻璃的结晶部分和未结晶部分在性能上有很大的差别,在氢氟酸中的溶解能力大不一样,前者比后者要大20多倍。将这块玻璃浸入氢氟酸,由于结晶部分容易被氢氟酸腐蚀掉,而未结晶部分岿然不动,玻璃上便形成了与底片上一样的精美雕刻图案,其水平绝不亚于专门从事雕刻的能工巧匠。

  利用这种化学蚀刻技术,可以对玻璃进行刻花和精密加工。例如,在指甲那么大的玻璃上可打出上万个小网眼,网眼的直径小到连头发丝都穿不过。此外,还能打出各种形状的孔眼,如方孔眼、三角孔眼等。

  由于光敏微晶玻璃具有良好的电学性能和化学加工性能,故常用来制造印刷线路的基片和镂板,为电子工业的固体电路微型化作出贡献。光敏微晶玻璃还能用来制造射流元件,为实现气动控制自动化立下汗马功劳。用光敏微晶玻璃制成的高级装饰品和艺术珍品,更受到人们的欢迎。

  天文学家常用反射式望远镜观察天体,这种望远镜中有一面巨大的凹镜,用于聚集来自遥远星体的微弱光线。凹镜愈大,能够集中的光线愈多,看到宇宙的范围愈大,成象愈明亮清晰。自从1668年牛顿发明反射式望远镜以来,凹镜的直径做得愈来愈大。在本世纪40年代后期,世界上第一台大型反射式望远镜建成,它的凹镜直径为5米,净重13吨,连同其他部件,望远镜总重达530吨,安装在美国帕洛玛山天文台。这台望远镜能接收到几十亿光年远处发出的极微弱的光线,比人眼灵敏100万倍。

  但这台反射式望远镜有一个缺点。其凹镜采用的是普通光学玻璃,这种玻璃膨胀系数较大,因此凹镜的准确形状和尺寸精度会受气温的影响而发生变化,从而会改变光的路线,使成象的清晰度降低。

  微晶玻璃的澎胀系数很小,这是因为微晶玻璃在热处理过程中会析出具有“热缩冷胀”性质的微晶颗粒,和一般玻璃材料的“热胀冷缩”的特性正好相反。因此通过调节可以使这两种特性相互抵消,制成膨胀系数为零的微晶玻璃。用这种微晶玻璃制成的凹镜,其精确度不会受到温度影响。于是,微晶玻璃又有了一个用武之地,它是制作大型反射式望远镜凹镜的理想材料。

  我国在1978年用超低膨胀系数微晶玻璃制成了凹镜直径为2. 2米的反射式望远镜,安装在北京天文台,使我国进入了为数不多的能制造这类大型微晶玻璃凹镜的国家的行列。

  这种超低膨胀系数的微晶玻璃还广泛用于厨房用具、热工仪表、医学和建筑材料等方面,如果制成餐具或烧锅,急冷急热都不用担心炸裂。它强度、硬度高,耐磨性好,常用来做钟表和精密仪器中的轴承,作为贵重的红宝石的代用品。

  我们知道,导弹是一种命中率极高、杀伤力很大的现代化武器。为什么导弹的命中率会那么高呢?原来,导弹的头部装有一个由敏感系统、测量系统、控制系统、执行机构等电子装置组成的制导系统,它可以精确地控制和修正导弹的飞行方向。但导弹在大气中飞行,其头部因与空气摩擦而产生相当高的温度,因此在导弹的头部有一个流线型防护罩,用以保护装在其内的制导系统。防护罩要满足很高的要求,它既要能计微波信号透过,又要抗高温,以保证其内部的电子装置在导弹高速飞行时能正常工作。

  微晶玻璃具有良好的成型性,容易加工成尺寸精确、材质均匀的零件。它比重小,抗弯强度高,在短时间内可经受120℃的高温考验。用它来制作防护罩,在导弹高速飞行时能辐射大量的热,从而降低工作温度。因此,微晶玻璃是一位名副其实的导弹头部的“保护神”。

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