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如今隨著廠家生產技術不斷發(fā)展,玻璃也有了各種新的種類,擁有更多更強的功能,逐漸取代普通玻璃。舉例來說,原本只能透光擋風的普通玻璃窗,使用夾膠玻璃后就具備了降噪隔熱的功能,更加方便實用。本篇文章將介紹玻璃的成分是什么,并說明玻璃透明的原理,幫助大家更進一步了解玻璃這種材料的特點。
一個重要的原因:再堅實的物質,如果從原子的內部去看,它其實是空蕩蕩的.因為在原子的內部,原子核和電子的體積加起來不到原子體積的1000000000分之一.況且,還沒有證據證明原子核和電子就不能被光子穿過!所以,透明才是正常的!
要想弄清楚這個復雜的問題首先得弄清楚下面這個問題:一些物質為什么是不透明的?
對于不透明的物質,我們可以分為四大類:
1、由于自由電子的阻擋作用導致的不透明:這是金屬不透明的原因.
2、能吸收光線的物質導致的不透明:這類物質的分子的電子的激發(fā)能比較低,恰好在可見光范圍內,分子里往往有苯環(huán)、苯醌、聯苯胺或其它共軛體系的結構,這種結構可以降低電子的激發(fā)能,使電子容易發(fā)生躍遷而吸收光子的能量.這樣光線就被吸收了.
3、由于透明物質的結構被破壞而造成的不透明.如玻璃是透明的,而玻璃粉則是不透明的;冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了.如果一種物質它的結構特點不符合1、2,那它就是可以通過光線的,但如果它的結構里有很多小空隙,那它就是白色.這就是白色物體不透明的原因.
4、 1、2、3原因混合的結果.現實中的許多物體的不透明就是這個原因造成的.
如果一種物質它的結構里即沒有自由電子,又沒有容易激發(fā)的電子,物質的結構又很緊密,沒有許多孔隙等條件.那物質就可以通過光子,即是透明的.所以玻璃是透明的!
玻璃通常按主要成分分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品種和數量很少,主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃。硫系玻璃的陰離子多為硫、硒、碲等,可截止短波長光線而通過黃 、紅光 ,以及近、遠紅外光,其電阻低,具有開關與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光學玻璃。
氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。硅酸鹽玻璃指基本成分為SiO2的玻璃,其品種多,用途廣。通常按玻璃中SiO2以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量,又分為:
① 石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,熱膨脹系數低,耐高溫,化學穩(wěn)定性好,透紫外光和紅外光,熔制溫度高、粘度大,成型較難。多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中。
② 高硅氧玻璃。也稱vycor玻璃,主要成分為SiO2含量約95%~98%,含少量B2O3和Na2O,其性質與石英玻璃相似。
③ 鈉鈣玻璃。以SiO2含量為主,還含有15%的Na2O和16%的 CaO,其成本低廉,易成型,適宜大規(guī)模生產,其產量占實用玻璃的90%??缮a玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等。
④ 鉛硅酸鹽玻璃。主要成分有 SiO2 和 PbO ,具有獨特的高折射率和高體積電阻,與金屬有良好的浸潤性,可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質玻璃器皿、火石光學玻璃等。含有大量 PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和γ射線。
⑤ 鋁硅酸鹽玻璃。以 SiO2和Al2O3為主要成分,軟化變形溫度高,用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管和玻璃纖維等。
⑥ 硼硅酸鹽玻璃。以 SiO2和B2O3 為主要成分,具有良好的耐熱性和化學穩(wěn)定性,用以制造烹飪器具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃等。硼酸鹽玻璃以 B2O3為主要成分,熔融溫度低,可抵抗鈉蒸氣腐蝕。含稀土元素的硼酸鹽玻璃折射率高、色散低,是一種新型光學玻璃。磷酸鹽玻璃以 P2O5為主要成分,折射率低、色散低,用于光學儀器中。
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。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復鹽,是一種無規(guī)則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物,用來隔風透光,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出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學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)也稱作農業(yè)生產體系玻璃。
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