定義：熔融后冷卻至固態(tài)未析晶的無定形物質(zhì)。

學科：材料科學技術_無機非金屬材料_玻璃

相關名詞：玻璃化 二氧化硅 中空玻璃 壓花玻璃

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

玻璃的歷史非常悠久，公元前3000年古代美索不達米亞人制造的玻璃珠是人類最早的玻璃制品。隨著人類文明的不斷發(fā)展，玻璃的形態(tài)也在不斷進化。現(xiàn)代社會的生產(chǎn)、生活已經(jīng)離不開玻璃。

通常所說的玻璃，主要成分是二氧化硅。實際上，玻璃并不一定要用二氧化硅制成。液態(tài)物質(zhì)冷卻后沒有結晶而成的固態(tài)物質(zhì)，都可以稱為玻璃，這個現(xiàn)象稱為玻璃化。所以，玻璃也被稱為凝固的液體。這類固態(tài)物質(zhì)沒有晶體結構，稱為無定形，又稱非晶態(tài)。

因為玻璃沒有晶體結構，所以把不同的元素混合加熱后再冷卻，就能制出具有不同化學組成的玻璃。采用這樣的辦法，可以精細地調(diào)整其特性，開發(fā)出滿足各種不同需求的玻璃。

主要成分為二氧化硅的玻璃，最大的特點就是透明。這是因為它不吸收可見光，而且材質(zhì)均勻，光透過時不會發(fā)生散射。此外，還具有硬度高、耐熱、氣密、絕緣等很多特點。在二氧化硅中添加不同的物質(zhì)，可以制出特性不同的玻璃。例如，鈉離子和鈣離子能切斷二氧化硅分子形成的正四面體網(wǎng)狀結構，因此添加氧化鈉或氧化鈣可以降低玻璃熔化的溫度，使之便于加工。而氧化鋁則可以通過保持網(wǎng)狀結構，達到抑制熱膨脹的效果。

化學強化是提高玻璃強度的一種方法，即把含有鈉離子的堿鋁硅酸鹽玻璃浸入硝酸鉀溶液中。玻璃表面實際上有無數(shù)微小的裂紋，受到撞擊時，對側(cè)表面的小裂紋就會被撕開，直至玻璃破碎。而溶液中的鉀離子會替代鈉離子，進入玻璃表面。鉀離子比鈉離子大，會在裂紋撕裂的方向上產(chǎn)生阻力，使裂紋不易進一步擴大。

圖片來源：《科學世界》

高精密超薄顯示屏基板使用的玻璃，在制造中需要熱處理。普通玻璃加熱后再冷卻容易收縮，給影像清晰度造成不利影響。另外，玻璃中的堿也會降低晶體管的性能?，F(xiàn)在的高清顯示器和智能手機多使用無堿鋁硼硅酸鹽玻璃，這種玻璃加熱后不易變形，并且不含堿。

為了節(jié)能減排，科學家研發(fā)了各種節(jié)能窗玻璃。節(jié)能主要通過隔熱和保溫兩個方面來實現(xiàn)。隔熱是隔斷室外熱量（主要是陽光中紅外線的熱量）進入室內(nèi)，保溫是防止室內(nèi)熱量向室外散發(fā)。用來提高隔熱性能的，有玻璃表面涂裝金屬薄膜以反射紅外線的半鏡面玻璃；用來提高保溫性能的，有在玻璃之間注入氬氣的多層玻璃，還有真空雙層玻璃。

近年來，還開發(fā)出了Low-E多層玻璃（兩片玻璃中的一片使用Low-E玻璃）。Low-E玻璃的英文是Low-Emissivity Glass，意為低輻射率玻璃。將這種玻璃用于室外一側(cè)，上面涂裝的金屬膜可以將室外向室內(nèi)散發(fā)的熱量降低到普通玻璃的1/8，大幅度地提高隔熱性能。反之，在室內(nèi)一側(cè)使用Low-E玻璃，則可大幅度地提高保溫性能。

圖片來源：《科學世界》

此外，一些新型玻璃也在持續(xù)研發(fā)中，例如透明度可以變化的調(diào)光玻璃，不易碎且具有抗熱沖擊性的微晶玻璃，可用于折疊顯示屏的超薄玻璃，等等。不久的將來，它們將會陸續(xù)進入我們的生產(chǎn)、生活，為現(xiàn)代社會增添更多的光彩。

責任編輯：賀治瑞