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:
一、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。
二、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。
三、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。
四、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
五、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。
六、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 。
七、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:
(A)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。
(B)电学性能
常温下玻璃是电的不良导体。而温度升高时,玻璃的导电性迅速提高,熔融状态时变为良导体。
(C)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。
(D)热性质
玻璃是热的不良导体,一般承受不了温度的急剧变化。
(E)光学特性
玻璃是一种高度透明的物质。如普通平板玻璃,能透过可见光线的80~90%,紫外线大部分不能透过,但红外线较易通过。
(F)化学稳定性