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玻璃是一种呈玻璃态的无定形体,熔解的玻璃经过迅速冷却(过冷)而成形,虽为固态,但各分子因没有足够时间形成晶体,仍冻结在液态的分子排布状态。玻璃一般而言是透明、脆性、不透气、并具一定硬度的物料。玻璃在中国古代亦称琉璃,中国古典作品中亦有提及“玻璃”一词,明朝吴承恩著《西游记》第一百回(径回东土五圣成真)中写道:“沙悟净,汝本是卷帘大将。先因蟠桃会上打碎琉璃盏,贬汝下界,汝落于流沙河,伤生吃人造孽。”
黑耀石是常见的火山玻璃。由富含硅的岩浆快速冷却形成。黑耀石的显著结构特征是非结晶态。岩浆中的硅和氧结合形成聚合网络结构增加了流动的黏度,使得在岩浆冷却过程中无法结晶。
常见的黑耀石是透明的黑色或者褐色。杂质会给黑耀石带来不一样的特色,比如,夹杂纳米磁铁矿的黑耀石视觉上呈现彩虹的效果,夹杂方石英的黑耀石会在黑色基体上呈现雪花状的分散结晶。
透明度较高的黑耀石也叫冰种黑耀石。冰种黑耀石又被称作“阿帕契之泪”( Apache tears ),在印第安传说中,部落内的一支队伍中了敌人的埋伏,寡不敌众,全军覆没,噩耗传来,家人们痛哭的眼泪,撒落到地上,就变成了一颗颗黑色的小石头,谁拥有这样一块黑色的曜石,便永远不用再哭泣,因为,阿帕契的少女已经替你流干了眼泪,“阿帕契之泪”因此得名。因此将送给自己最喜欢的人,喻义不再哭泣,幸福快乐。
最早的玻璃制品透明性不佳,但是仍然不妨碍它弥足珍贵。甚至有学者指出因为玻璃制作困难,获取生动的颜色工艺很复杂,玻璃有可能作为一种王室品,用于彰显王权。
最早的玻璃制品透明性不佳,但是仍然不妨碍它弥足珍贵。甚至有学者指出因为玻璃制作困难,获取生动的颜色工艺很复杂,玻璃有可能作为一种王室品,用于彰显王权。
玻璃技术最早通过丝绸之路从欧洲进入我国。据历史学家研究,玻璃在我国最早的用途是用来作为玉的替代品或者仿制品,因此颜色比较单一。与欧洲的玻璃成分不一样的地方是,我国很多玻璃的配方中含铅和钾,这或许可以表明通过贸易了解和使用欧洲的玻璃后,我国也研发出了自己的玻璃产品。
至12世纪,随世界贸易的发展,威尼斯变成全球玻璃制造业的中心。15世纪到16世纪,是威尼斯玻璃生产的鼎盛时期,欧洲市场几乎被其产品独占。
威尼斯的穆拉诺,也称作玻璃岛,威尼斯集中制作玻璃制品的小岛,以制造色彩斑斓的穆拉诺玻璃器皿而闻名于世。1291年威尼斯共和国担心玻璃厂的炉火会引起布满木屋的威尼斯城发生火灾,下令威尼斯的所有玻璃厂迁往穆拉诺。从此奠定作穆拉诺成为七彩玻璃制造业的中心。14世纪,穆拉诺开始出口玻璃制品,以其玻璃珠、玻璃镜子和玻璃吊灯闻名。
公元前1世纪叙利亚人创造了吹制工艺,可以把玻璃吹制成各种各样的玻璃器皿。14世纪左右,人们使用铁管吹玻璃泡制造小玻璃板。后来人们又采用一种玻璃管从中间切开,展平后自然冷却,这样一块方形玻璃板便制成了。
晶质玻璃的高折射率和高亮度以及易于雕刻的特性,为艺术玻璃和光学玻璃系列奠定了基础。
法国用浇注法制出平板玻璃,经研磨抛光后用以制造镜子。是将融化的玻璃注入内部平整的泥模中冷却,然后再磨光和抛光表面。
1750年研制天文望远镜 不同折射率的燧石玻璃和冕牌玻璃制作出消色差物镜
消色差透镜或复消色差透镜(achromat)是指将色差和球面像差减至最小的透镜。
最普通的消色差透镜的形式是双合透镜,这两片透镜分别用两种色散能力不相同的玻璃制成。两个透镜元素被组合在一起,以便一片的色差由另一片来抵消。当冕牌玻璃正透镜的光学倍率不会被燧石玻璃的负透镜抵消时,它们的组合能将不同波长的光一起聚焦在焦长更长的一个焦点上。消色差透镜能让两种不同波长的光聚焦在相同的平面上。
消色差透镜大约是在1733年由一位名为切斯特·穆尔·霍尔的英国律师发明的。
18世纪末,美国的M.欧文斯(Owens)发明了自动吹瓶机,从而结束了发明玻璃吹管以来长达2000年的人工吹制玻璃器皿的历史。
比利时人E.弗克(Foureault)于1905年第一次成功地从池炉中直接拉制出平板玻璃,并于1914年正式投入生产,定名为弗克法。
1910年,美国人I.W.科尔伯恩研究平板玻璃的水平拉引法问世。1930年,美国匹兹堡玻璃公司(PPG)采用无槽引上法生产平板玻璃。1931年,生产连续玻璃纤维法问世。
按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要的组成原材料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。
将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。
是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。
(1)吹制。用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。
(2)拉制。在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。
(3)压制。挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。
吹&吹法(Blow & Blow)是制作小口玻璃瓶的方法。玻璃先在初模中吹制,然后再成模中再吹制成玻璃瓶。
(6)离心浇铸法。用来制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入非常快速地旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转接着来进行直到玻璃硬化为止。
(7)烧结法。用来生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。
此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。
玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和耐热性。如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用的过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆)。为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后一定要进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。
某些玻璃制品为增加其强度,可进行刚化处理。包括:物理刚化(淬火),用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等;和化学刚化(离子交换),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力,以增加其强度。
玻璃抛光是指利用化学或者物理的方法,祛除玻璃表面的纹路、划痕以及一些其他的瑕疵,提高玻璃的透明度和折射率。让玻璃更加玻璃化。其中,精度和效率是抛光技术的核心问题。
是利用氢氟酸破坏玻璃表面原有的硅氧膜生成一层新的硅氧膜,来使玻璃得到很高的光洁度与透光度的。化学抛光比机械抛光效率高,而且节约了大量动力。
玻璃丝网印刷,是利用丝网印版,使用玻璃釉料,在玻璃制品上进行装饰性印刷。
玻璃表面镀膜是表面处理常用的方法,通过镀不同的膜,以改善玻璃的光学、热学、电学、力学、化学等性能,有些膜也能起装饰作用,因此膜层即具功能性,也具装饰性。
化学法:还原法、气相沉积( CVD )法、水解法 (又称液相沉积法 )、溶胶-凝胶法等;
化学气相沉积法包括液相挥发气相沉积法和固体粉末气相沉积法。它们都是涂层材料在喷到玻璃表面之前已挥发成气体,在接近或就在玻璃表面上发生化学反应,形成固相薄膜,凝聚在玻璃表面。利用化学气相沉积法可在玻璃表明产生金属膜和氧化物膜。金属膜一般利用还原和热解反应在玻璃表面产生的。许多金属,如铬、钴、镍、铁、锌、锰、铟、铝等,都可单独或几种共同形成沉积薄膜,从而赋予玻璃多种颜色和特性,如反光性。
溶胶凝胶法可将许多金属氧化物制成玻璃表面涂层,如过渡金属元素Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Cu等的氧化物。因此,可根据自身的需求使制得的膜具有一定的颜色特征:
也可根据需要制成具有某种特性的膜,如紫外线吸收膜,热反射膜,低辐射膜,多层膜等。
物理气相沉积(Physical VaporDeposition,缩写PVD)指在真空中将钛、金、石墨、水晶等金属或非金属、气体等材料利用溅射、蒸发或离子镀等技术,在基材上沉积形成不一样的颜色和质感的薄膜。
现在数码产品使用的玻璃盖板分为:2D玻璃,2.5D玻璃,还有3D玻璃。2D玻璃就是普通的纯平面玻璃,没有一点弧形设计;2.5D玻璃则为中间是平面的,但边缘是弧形设计;而3D屏幕,无论是中间还是边缘都采用弧形设计。
贴合原理是将手机液晶屏幕和玻璃盖板置于真空环境的真空箱中,利用机器的气缸压力将真空缸的里模下降,将放在真空缸下模的玻璃盖板和液晶屏幕完全压合。从而完成电子设备屏幕维修当中的关键工艺,即“真空贴合工艺”。
玻璃的化学蚀刻是用氢氟酸溶掉玻璃表层的硅氧化物。根据残留盐类的溶解度的不同,而得到有光泽的表面或无光泽的毛面。
鲁珀特之泪(英语:Prince Ruperts Drop;直译为“鲁珀特王子之滴”)、或鲁伯特水滴,又被称为荷兰泪(英语:Dutch tears)。17世纪,英国鲁伯特王子把熔解的玻璃液滴进水内造成玻璃珠。这种泪滴形的玻璃非常坚硬,就算以槌敲打也不会破碎。但是只要把玻璃滴尾部弄破,它便会突然爆碎成粉末。
1892年,29岁的丹尼尔·施华洛世奇(Daniel Swarovski) 发明首部切割机器,大幅度的提升切割水晶的速度、准确度和品质。施华洛世奇 (SWAROVSKI)是世界上首屈一指的人造水晶制造商,每年为时装、首饰及水晶灯等工业提供大量优质的切割水晶石。同时施华洛世奇也是以优质、璀璨夺目和高度精确的人造水晶和相关这类的产品闻名于世的人造水晶工艺品品牌。
施华洛世奇以小动物摆件而闻名,同时这些小动物摆件吸引了一批忠实的,长期收集人造水晶品的收藏家们和爱好者们。