玻璃报告

第一章玻璃总论

1.1 玻璃的起源

考古学及多数文献认为，玻璃起源于5000年前，发源地为古埃及。我国于战国时开始生产玻璃产品。

1.2 玻璃的称呼

战国：琳，陆离；西汉：琉璃，璃；宋代：药玉，假玉；明代：硝子；唐代：玻璃。“硝子”传到日本，并且沿用至今。

1.3 玻璃的用途

古代五大用途：（1）玻璃玩具；（2）玻璃器皿；（3）玻璃窗；（4）玻璃镜子；（5）透镜及棱镜。

五大用途对人类文明进步发展起了很大的促进作用。现在玻璃用途非常广泛，主要是用于建筑、电子产品。

1.4 玻璃的定义

美国ASTM和德国DIN：玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物。注：ASTM——American Society for Testing and Materials 美国材料与试验协会；

DIN——Deutsches Institut für Normung 德国标准化学会。

中国：由于熔融物的过冷却，黏度增加所得具有机械固体性质的非晶态固体。

非晶态固体范围：（1）玻璃；（2）凝胶、硅胶、硅矾土；（3）非晶态半导体（非晶化合物半导体、非晶元素半导体）；（4）非晶态超导体；（5）无定形碳（玻璃碳、碳黑、碳膜）；（6）非晶态金属——类金属合金。

1.5 玻璃的特征

1.5.1 玻璃态特性

（1）各向同性：由于玻璃具有统计性均匀结构，在不同方向上具有相同数值性质，如折射率、硬度、弹性模数、介电常数；

注：折射率——光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。

硬度——材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。

弹性模数——材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。

介电常数——又叫介质常数，介电系数或电容率，它是表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示，单位为法/米(F/m)。

（2）加热时逐渐软化；

（3）熔融和固化是可逆的；

（4）玻璃态的内能比晶体大；

（5）玻璃性质在一定范围内随成分发生连续变化。

1.5.2 普通硅酸盐玻璃的特性

（1）透明性：由于普通硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐玻璃中化学键键强相当大，由电子激发而引起的本征吸收都处于紫外区，在可见光和近红外区一般没有光吸收，因此，玻璃没颜色。同时玻璃分子宏观上是均匀的，不存在能引起光散射的微粒；并且表面是光滑的，也不会导致光的散射，因此是透明的；

（2）脆性：在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。由于玻璃表面存在微裂纹等缺陷，抗张强度和抗冲击强度比抗压强度低很多，仅为后者的十分之一；

（3）低的导热性和高的电绝缘性：导热系数为0.77W/（m·K）；

（4）较高的化学稳定性和耐候性：普通钠钙硅酸盐玻璃可耐水和酸的侵蚀，耐碱性较差，不耐氢氟酸盐和磷酸盐的侵蚀；

（5）气体阻隔性和光化稳定性。

1.6 玻璃的品种

（1）无机玻璃（氧化物玻璃、非氧化物玻璃）

（2）有机玻璃

（3）金属玻璃

1.7 综合分类

（1）平板玻璃

A、浮法玻璃（当前的主流工艺） B、压延玻璃 C、浇注玻璃（B、C均已淘汰）

（2）平板玻璃表面处理制品

A、磨光玻璃 B、磨砂玻璃 C、刻花玻璃 D、砂雕玻璃 E、化学蚀刻玻璃 F、热弯玻璃 G、热熔玻璃 H、彩釉玻璃

（3）安全玻璃

A、钢化玻璃 B、夹胶玻璃 C、夹丝和夹网玻璃(单片不属于安全玻璃) D、防火玻璃 E

、防盗、防爆玻璃 F、防弹玻璃

（4）镀膜玻璃

A、阳光控制玻璃（普通镀膜） B、Low-E玻璃 C、抗反射玻璃（增透玻璃）

D、镜玻 E、透明导电玻璃 F、自洁净玻璃 G、太阳能玻璃

1.8 新玻璃发展方向

纳米化、复合化、集成化和智能化。

第二章平板玻璃

2.1 平板玻璃的定义

平板玻璃是板状的硅酸盐玻璃。

2.2 品种

（1）普通平板（2）浮法玻璃（3）压延玻璃

2.3 性能

（1）一般性能 (见表2-1)

表2-1　平板玻璃一般性能

性能	要求
密度（g/cm3）	约2.5
硬度（莫氏）	5.5～6.5
弹性模量（MPa）	7×104
抗压强度（MPa）	800～900
抗弯强度（MPa）	70～90
抗拉强度（MPa）	40～60
线性热膨胀系数（室温～350℃）	（9～10）×10-6/K
折射率	约1.52
传热系数（6mm玻璃）	普通平板约3.966～4.292W/（m2·K），浮法约5.247W/（m2·K）
比热容	普通平板约837J/（Kg·K），浮法玻璃约792J/（Kg·K）
软化点	普通平板530～650℃，浮法720～730℃