玻璃的主要成分是二氧化硅,玻璃質地硬且脆,是一種無色的透明材料,并可添加各種成分制成茶色玻璃、淡墨色玻璃、鈷藍色玻璃等。 玻璃按主要成分分類:
玻璃按主要成分可以分為非氧化物玻璃和氧化物玻璃。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。氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量,又分為:
一、石英玻璃
石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5%,其熱膨脹系數低、耐高溫、化學穩定性好、透紫外光和紅外光、熔制溫度高、粘度大、成型較難。石英玻璃多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中。
二、鈉鈣玻璃
鈉鈣玻璃以二氧化硅含量為主,還含有15%的氧化鈉和16%的氧化鈣,其成本低廉、易成型,適宜大規模生產,其產量占實用玻璃的90%。鈉鈣玻璃可用于生產玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等。
三、高硅氧玻璃
高硅氧玻璃的二氧化硅含量約96%,其性質與石英玻璃相似。
四、鉛硅酸鹽玻璃
鉛硅酸鹽玻璃主要成分有二氧化硅和氧化鉛,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、晶質玻璃器皿圖(如圖為JAZZ系列水晶餐具)、火石光學玻璃等
五、硼硅酸鹽玻璃
又稱耐熱玻璃或硬質玻璃,以氧化硅和氧化鋇為主要成分,具有良好的耐熱性和化學穩定性,硼硅酸鹽玻璃發明于1912年,其商標名為Pyrex。 它是第一種耐高溫,有較好抗熱沖擊能力的玻璃材料(如圖硼硅酸鹽玻璃材料制作的玻璃珠寶)。硼硅酸鹽玻璃可以用來制作咖啡壺、爐子、實驗室用的玻璃器皿、吊燈(如圖耐熱玻璃制作的吊燈)及其它在高溫環境中工作的設備。它抗酸和抗化學介質腐蝕的能力很強、熱膨脹率很低,因此被用來制作天文望遠鏡的鏡片和其它精密儀器。另外,硼硅酸鹽玻璃還可以用作樹脂的強化纖維。
六、鋁硅酸鹽玻璃
鋁硅酸鹽玻璃以二氧化硅和氧化鋁為主要成分,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 。
七、磷酸鹽玻璃
磷酸鹽玻璃以五氧化二磷為主要成分,折射率低、色散低,用于光學儀器中。 玻璃的基本性能有如下幾方面:
(A)強度
玻璃抗拉強度較弱,抗壓強度較強。玻璃和陶瓷一樣,也是脆性材料。
(B)電學性能
常溫下玻璃是電的不良導體。而溫度升高時,玻璃的導電性迅速提高,熔融狀態時變為良導體。
(C)硬度
玻璃的硬度較高,比一般金屬硬,不能用普通刀具進行切割。根據玻璃的硬度可以選擇磨料、磨具和其它的加工方法。
(D)熱性質
玻璃是熱的不良導體,一般承受不了溫度的急劇變化。
(E)光學特性
玻璃是一種高度透明的物質。如普通平板玻璃,能透過可見光線的80~90%,紫外線大部分不能透過,但紅外線較易通過。
(F)化學穩定性