(3)特種玻璃用特種原料按特殊配方進行特定加工得到的適於特別用途的玻璃,品種甚多,主要有:[1]耐熱玻璃,主成分為氧化矽、氧化硼、氧化鋁等,熱膨脹係數小,故可耐溫度驟變,適宜製作加熱儀器如燒杯、蒸餾瓶等,名品有派力斯(美)、耶拿(德)和九五料(我國),也用以作溫度計。[2]光學玻璃,主成分為氧化矽、氧化鈉和氧化鉛,又稱結晶玻璃或燧石玻璃,其特點是折射率高,光學性能好,適宜用作各種鏡頭。[3]輻照玻璃主要有X光玻璃,主成分為氧化矽、氧化鉛(1∶4),又稱鉛玻璃,可吸收大量X射線和γ射線,用於醫療;防中子玻璃,主成分為氧化矽、氧化鎘、氧化硼等,中子俘獲截麵大,紅外玻璃,主成分為氧化矽和氧化砷,其特點是透紅外輻射能力強,適於紅外線有關設備及裝置的配用。[4]鋼化玻璃熱玻璃淬火後內部分子排列微晶化,很像金屬,其化學成分與普通玻璃相同;用來製作大型望遠鏡,不脹不縮;做車刀,削鐵如泥;還可加工成人造骨骼,堅硬耐用;製成玻璃鍋,幹淨美觀,能直接擺上宴席。[5]玻璃鋼即玻璃增強塑料,係將玻璃熔化拉成細絲織布後按層壓在一起,放在熱熔塑料中加熱,其強度比同重量的鋼材大四倍,比重小,不鏽、不導電,可避子彈,近年來出現了玻璃輕型坦克和炮艇,可製瓦片和家具、撐跳竿和比賽用弓箭。[6]微孔玻璃將普通玻璃熱到500℃~600℃後,原子重新排列,形成直徑為10-9米的微孔,可以透氣,適於高淨房間中吸潮;將這種玻璃浸在濃蔗糖水中再適當處理,可做成特殊溫度計用以測-200℃以下的超低溫;將微孔玻璃烘幹再燒結或加入一些專門的離子型化合物,則製成耐高溫、不透過紅外線和紫外線、隔熱性能好的玻璃,可製宇宙飛船的窗戶。[7]光導纖維將玻璃熔融拉成比頭發還細的纖維,其強度超過同樣粗細的不鏽鋼絲,手指粗的繩可吊5噸重物,3厘米厚的玻璃棉,保溫能力相當於1米厚的磚牆並且有良好的吸音能力;光導纖維(純淨的氧化矽)主要用於電話傳載,容量大,輸送耗損極微,不受電磁幹擾,節省金屬導線材料;20世紀70年代中期發現氟化物玻璃比傳統的矽質玻璃透明度高100倍,耐高能輻射,1986年研製出的氟化物光導纖維性能更為優異,可用於200千米以外的信號傳送,突破了矽質玻璃的局限。[8]太陽能聚焦鏡雖然日常生活中的鍍銀鏡已讓位於鋁鏡,但太陽能發電廠仍采用大麵積的鍍銀玻璃鏡聚焦陽光,目前這類廠已發展到可供1萬人口城鎮的用電量規模。
2.陶瓷
為黏土和瓷石製器,由胎體燒結並進行表麵加工而成,主成分為矽酸鹽。
(3)特種玻璃用特種原料按特殊配方進行特定加工得到的適於特別用途的玻璃,品種甚多,主要有:[1]耐熱玻璃,主成分為氧化矽、氧化硼、氧化鋁等,熱膨脹係數小,故可耐溫度驟變,適宜製作加熱儀器如燒杯、蒸餾瓶等,名品有派力斯(美)、耶拿(德)和九五料(我國),也用以作溫度計。[2]光學玻璃,主成分為氧化矽、氧化鈉和氧化鉛,又稱結晶玻璃或燧石玻璃,其特點是折射率高,光學性能好,適宜用作各種鏡頭。[3]輻照玻璃主要有X光玻璃,主成分為氧化矽、氧化鉛(1∶4),又稱鉛玻璃,可吸收大量X射線和γ射線,用於醫療;防中子玻璃,主成分為氧化矽、氧化鎘、氧化硼等,中子俘獲截麵大,紅外玻璃,主成分為氧化矽和氧化砷,其特點是透紅外輻射能力強,適於紅外線有關設備及裝置的配用。[4]鋼化玻璃熱玻璃淬火後內部分子排列微晶化,很像金屬,其化學成分與普通玻璃相同;用來製作大型望遠鏡,不脹不縮;做車刀,削鐵如泥;還可加工成人造骨骼,堅硬耐用;製成玻璃鍋,幹淨美觀,能直接擺上宴席。[5]玻璃鋼即玻璃增強塑料,係將玻璃熔化拉成細絲織布後按層壓在一起,放在熱熔塑料中加熱,其強度比同重量的鋼材大四倍,比重小,不鏽、不導電,可避子彈,近年來出現了玻璃輕型坦克和炮艇,可製瓦片和家具、撐跳竿和比賽用弓箭。[6]微孔玻璃將普通玻璃熱到500℃~600℃後,原子重新排列,形成直徑為10-9米的微孔,可以透氣,適於高淨房間中吸潮;將這種玻璃浸在濃蔗糖水中再適當處理,可做成特殊溫度計用以測-200℃以下的超低溫;將微孔玻璃烘幹再燒結或加入一些專門的離子型化合物,則製成耐高溫、不透過紅外線和紫外線、隔熱性能好的玻璃,可製宇宙飛船的窗戶。[7]光導纖維將玻璃熔融拉成比頭發還細的纖維,其強度超過同樣粗細的不鏽鋼絲,手指粗的繩可吊5噸重物,3厘米厚的玻璃棉,保溫能力相當於1米厚的磚牆並且有良好的吸音能力;光導纖維(純淨的氧化矽)主要用於電話傳載,容量大,輸送耗損極微,不受電磁幹擾,節省金屬導線材料;20世紀70年代中期發現氟化物玻璃比傳統的矽質玻璃透明度高100倍,耐高能輻射,1986年研製出的氟化物光導纖維性能更為優異,可用於200千米以外的信號傳送,突破了矽質玻璃的局限。[8]太陽能聚焦鏡雖然日常生活中的鍍銀鏡已讓位於鋁鏡,但太陽能發電廠仍采用大麵積的鍍銀玻璃鏡聚焦陽光,目前這類廠已發展到可供1萬人口城鎮的用電量規模。
2.陶瓷
為黏土和瓷石製器,由胎體燒結並進行表麵加工而成,主成分為矽酸鹽。
(1)分類和化學特征:[1]分類:矽酸鹽基胎體未經致密燒結,不論有色或白色,稱為陶器;胎體基本燒結,表麵上釉的稱為瓷器,按釉色再細分為青瓷、白瓷和彩瓷;胎體為金屬並上釉的稱為搪瓷,又分為鐵、銅、鋁坯幾類。[2]胎體化學特征:胎體黏土的主成分為鋁矽酸鹽礦物,以高嶺土為代表,由氧化矽、氧化鋁和水組成(三者含量分別為39.5%、46.54%和13.96%);瓷石則在上述成分以外尚有氧化鉀;它們的共同特點是與適量水結合可調成軟泥並具有可塑性,將塑成形的泥團灼燒後形成有一定強度的堅硬燒結體,這個特性十分重要;燒結過程中反應失去結晶水和形成新結晶有多步:先在100℃~450℃失去吸附水形成一般高嶺土,維持此適當溫度,失去結晶水成偏高嶺土,直到925℃分出部分氧化矽形成矽—鋁尖晶石,再熱至1100℃成假莫萊石,在1100℃~1350℃時進一步轉化成機械強度高、熱穩定性和化學穩定性均佳的莫萊石。[3]釉瓷器及搪瓷表麵為光滑玻璃的質層,分白釉和彩釉兩類。白釉主成分為氧化矽(60%~69%)、氧化鋁(14%~19%)、氧化鈣(7%~15%)和氧化鎂(4%~7%)等近於硬質玻璃,彩釉係在白釉基體上加入各種金屬氧化物燒熔後顯出不同彩色而得(與玻璃色料的著色相同)。[4]成型特色,按成型方式不同分白瓷、釉上彩和釉下彩幾種,白瓷是把瓷土製坯放進窯中燒成素瓷(有許多小孔,可滲水),浸上一層白釉料,燒熔均勻覆蓋即得雪白光潔的瓷器;釉上彩,是把燒好的瓷器表麵繪上彩圖,再在低溫窯燒烤,使色料與釉熔化結合而得;釉下彩則係先在瓷坯上用色料畫好彩圖,再上釉料於高溫窯燒翩。