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主要特点

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玻璃通性

玻璃是一种无规则结构的非晶态固体,其原子不像晶体那样在空间具有长程有序的排列,而近似于液体那样具有短程有序。玻璃像固体一样保持特定的外形,不像液体那样随重力作用而流动。

玻璃具有四项基本通性:

(1)各向同性:玻璃的原子排列是无规则的,其原子在空间中具有统计上的均匀性。在理想状态下,均质玻璃的物理、化学性质(如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热率、电导率等)在各方向都是相同的。

(2)无固定熔点:玻璃由固体转变为液体是一定温度区域(即软化温度范围)内进行的,它与结晶物质不同,没有固定的熔点。软化温度范围Tg~T1,Tg为转变温度,T1为液相线温度,对应的黏度分别为10dPa·s、10 dPa·s。

(3)介稳性:玻璃态物质一般是由熔融体快速冷却而得到,从熔融态向玻璃态转变时,冷却过程中黏度急剧增大,质点来不及做有规则排列而形成晶体,没有释出结晶潜热,因此,玻璃态物质比结晶态物质含有较高的内能,其能量介于熔融态和结晶态之间,属于亚稳状态。从力学观点看,玻璃是一种不稳定的高能状态,比如存在低能量状态转化的趋势,即有析晶倾向,所以,玻璃是一种亚稳态固体材料。

(4)渐变性与可逆性:玻璃态物质从熔融态到固体状态的过程是渐变的,其物理、化学性质的变化也是连续的和渐变的。这与熔体的结晶过程明显不同,结晶过程必然出现新相,在结晶温度点附近,许多性质会发生突变。而玻璃态物质从熔融状态到固体状态是在较宽温度范围内完成的,随着温度逐渐降低,玻璃熔体黏度逐渐增大,最后形成固态玻璃,但是过程中没有新相形成。相反玻璃加热变为熔体的过程也是渐变的。

分类特性

根据种类不同,玻璃有不同的特性。下面按照建筑玻璃分类方法分别介绍如下:

镜片玻璃

1、良好的透视、透光性能(3mm、5mm厚的镜片玻璃的可见光透射比分别为87%和84%)。对太阳光中近红外热射线的透过率较高,但对可见光折射至室内墙顶地面和家具、织物而反射产生的远红外长波热射线却有效阻挡,故可产生明显的“暖房效应”。净片玻璃对太阳光中紫外线的透过率较低;

2、隔声、有一定的保温性能;

3、抗拉强度远小于抗压强度,是典型的脆性材料;

4、有较高的化学稳定性,通常情况下,对酸碱盐及化学试剂盒气体都有较强的抵抗能力,但长期遭受侵蚀性介质的作用也能导致变质和破坏,如玻璃的风化和发霉都会导致外观破坏和透光性能降低;

5、热稳定性较差,极冷极热易发生炸裂。

装饰玻璃

1、彩色平板玻璃 可以拼成各类团,并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。

2、釉面玻璃具有良好的化学稳定性和装饰性。

3、压花玻璃、喷花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃根据各自制作花纹的工艺不同,有各种色彩、观感、光泽效果,富有装饰性。

安全玻璃

1、钢化玻璃 机械强度高、弹性好、热稳定性好、碎后不易伤人、可发生自爆。

2、夹丝玻璃 受冲击或温度骤变后碎片不会飞散;可短时防止火焰蔓延;有一定的防盗、防抢作用。

3、夹层玻璃 透明度好、抗冲击性能高、夹层PVB胶片粘合作用保护碎片不散落伤人,耐久、耐热、耐湿、耐寒性高。

节能玻璃

1、着色玻璃 有效吸收太阳辐射热,达到蔽热节能效果;吸收较多可见光,使透过的光线柔和;较强吸收紫外线,防止紫外线对室内影响;色泽艳丽耐久,增加建筑物外形美观。

2、镀膜玻璃 保温隔热效果较好,易对外面环境产生光污染。

3、中空玻璃光学性能良好、保温隔热性能好、防结露、具有良好的隔声性能。

透明原理

玻璃为什么是透明的?

一个重要的原因:再坚实的物质,如果从原子的内部去看,它其实是空荡荡的。因为在原子的内部,原子核和电子的体积加起来不到原子体积的1000000000分之一。况且,还没有证据证明原子核和电子就不能被光子穿过!所以,透明才是正常的!

要想弄清楚这个复杂的问题首先得弄清楚下面这个问题:一些物质为什么是不透明的?

对于不透明的物质,我们可以分为四大类:

  1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明:这是金属不透明的原因。

  2、能吸收光线的物质导致的不透明:这类物质的分子的电子的激发能比较低,恰好在可见光范围内,分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构,这种结构可以降低电子的激发能,使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量。这样光线就被吸收了。

  3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明。如玻璃是透明的,而玻璃粉则是不透明的;冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了。如果一种物质它的结构特点不符合1、2,那它就是可以通过光线的,但如果它的结构里有很多小空隙,那它就是白色。这就是白色物体不透明的原因。

  4、 1、2、3原因混合的结果。现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的。

如果一种物质它的结构里即没有自由电子,又没有容易激发的电子,物质的结构又很紧密,没有许多孔隙等条件。那物质就可以通过光子,即是透明的。所以玻璃是透明的!

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