玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。
普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽,是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物,用來隔風(fēng)透光,屬于混合物。
另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯。)也稱作有機玻璃。。
世界最早的玻璃制造者為古埃及人。玻璃的出現(xiàn)與使用在人類的生活里已有四千多年的歷史,從4000年前的美索不達(dá)米亞和古埃及的遺跡里,都曾有小玻璃珠的出土。 [3-4]
公元12世紀(jì),出現(xiàn)了商品玻璃,并開始成為工業(yè)材料。18世紀(jì),為適應(yīng)制望遠(yuǎn)鏡的需要,制出光學(xué)玻璃。1874年,比利時首先制出平板玻璃。1906年,美國制出平板玻璃引上機,此后,隨著玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)模化,各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。
現(xiàn)代,玻璃已成為日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。
各種玻璃制品的用途不同,其允許存在的應(yīng)力值也不同,否則品質(zhì)影響,造成不必要損失,下表列出部門玻璃應(yīng)力控制范圍:
玻璃種類 |
允許應(yīng)力/(nm/cm) |
光學(xué)玻璃粗退火 |
10-30 |
光學(xué)玻璃精密退火 |
2-5 |
平板玻璃 |
20-95 |
器皿玻璃 |
60 |
玻璃管 |
120 |
玻璃瓶罐 |
50-400 |
從上表中可以看出(nm/cm即光程差--定量應(yīng)力儀均可得出該數(shù)值):
“光學(xué)玻璃”---光程差會影響其光學(xué)性能,所以允許值較低,則需嚴(yán)格控制應(yīng)力。
平板玻璃”---其內(nèi)應(yīng)力的大小(即光程差的大?。绻麛?shù)值大會造成板面的翹曲,即應(yīng)力導(dǎo)致變形,使平板玻璃不平整,所以允許值也較低。
“玻璃管”---光程允許值非常大,如果太大也會影響機械強度,造成玻璃管彎曲。
而如“光纖玻璃管”,因用途大多是光纖光纜,所以其應(yīng)力控制更嚴(yán),則數(shù)值不可太大。
“玻璃瓶罐”---一般主要作為容器使用,因形狀有復(fù)雜性,會對機械強度有一定影響,所以允許值有非常大范圍,需要依據(jù)實際情況制定屬于自己產(chǎn)品的應(yīng)力控制范圍。