特种玻璃简介

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特种玻璃简介

特种玻璃是指应用在近代特殊技术上的玻璃。它的品种很多，应用范围也日益广泛。这里简略地介绍几种特种玻璃的制造原理和性能。
（1）防护玻璃
防护玻璃一般指防X射线或γ射线或防中子的玻璃。由于物质对放射性辐射的吸收能力随其含有的金属元素的原子序数的增大而提高，所以防护玻璃都含有较多量的重金属氧化物。例如防X射线玻璃含较多量的PbO、BaO等，防γ射线的玻璃含较多量的PbO、WO3、Bi2O3等。由于γ射线的穿透能力较X射线强得多，所以γ射线防护玻璃的比重和铅当量较X射线防护玻璃高得多。
中子有热中子、慢中子和快中子三种。所谓防中子玻璃系指热中子和慢中子而言。由于很多材料对快中子的吸收效果都不很理想，因此快中子只有慢化（用重水或轻金属将快中子慢化）以后，再被吸收。一般吸中子玻璃的组成中含有较高量的B2O3、CdO等。
以上三种玻璃由于它的组成中含有较多量的重金属氧化物，因此玻璃颜色较深，透光度降低。玻璃比重越大，重金属氧化物含量越高，则玻璃着色越深，对透光度影响越大。所以防γ射线、防中子玻璃要求它无色透明，可是在制造工艺上要达到高透明度是较困难的。但从原子反应堆窥视窗的要求出发，总希望它透明度高一点。实际上这是一对矛盾。
铅当量是指单位厚度的玻璃，在吸收X射线或γ射线的能力方面相当于多少厚度的铅板。即
铅当量=铅板厚度/玻璃厚度
一般玻璃受γ射线辐照后，玻璃着色，透光度显著下降。着色程度跟玻璃的组成和结构有关，也跟辐照剂量有关。玻璃的这种特性，叫做辐照稳定性。高铅玻璃的辐照稳定性较差，辐照着色效应比较明显。但辐照停止后，放置一段时间，颜色可以逐渐消退。如将玻璃加热处理，则褪色作用进行很快，玻璃仍可重复使用。另外，为了提高玻璃的辐照稳定性，可以在玻璃中引入少量CeO2，这样的玻璃受辐照后，透光度下降较小。

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（2）微晶玻璃
微晶玻璃由晶相和玻璃相两部分组成。晶相均匀地、致密地分散在玻璃相中间，晶相约占整个微晶玻璃的50-90%，晶体颗粒大小从几百埃到一万埃。微晶玻璃是在一定的基质玻璃中引入一定的晶核剂（如Au、Ag、Cu、Pt、CaF2、P2O5、Cr2O3、ZrO2、TiO2、SnO2、As2O3等），熔制后，经过专门的热处理而制成的。其性能随组成和热处理的方法不同而有所不同，但可以在较大范围内加以调整。微晶玻璃具有高机械强度（比一般玻璃高达数倍到十多倍）、高热稳定性、高硬度、高的软化变形温度和高的介电性能，所以微晶玻璃可以用做高温、高强度、耐磨、耐蚀和高频介电材料等。
微晶玻璃根据其组成和热处理方法不同，可以制成透明和不透明两种。根据其制造工艺不同，又可分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃两大类。光敏微晶玻璃在热处理以前，须经短波射线辐照，热敏微晶玻璃不用辐照，直接进行热处理即可。
（3）半导体玻璃
按组分一般分为两大类：氧化物半导体玻璃（含V2O5、TeO2、GeO2、P2O5……）和非氧化物半导体玻璃，即硫族元素化合物玻璃（含As2S3、As2Se3、As2Te3……）。按性能和用途，可分为电贮存半导体和光贮存半导体两大类。它不仅可做热敏电阻和光敏电阻，还可以做开关元件和记忆元件，应用于自动控制和计算机技术中。
（4）焊接玻璃
一般多属易熔玻璃。它的主要特点是软化温度低，析晶性能好，膨胀系数跟被焊零件相匹配。其成分系统很多，可以根据焊接温度和膨胀系数来选择。例如：
PbO―B2O3―SiO2系统玻璃
PbO77.5％，B2O312.1％，SiO210.4％
ZnO―B2O3―V2O3系统玻璃
ZnO60％，B2O330％，V2O510％
随着无线电真空技术的发展，真空管的结构也就越来越复杂，在很多场合下都采用焊接玻璃来连接。此外，由于玻璃制品越来越广泛地被用来代替金属，如制造水泵、蒸馏塔、管道、反应锅等，而这些大件制品尚不能进行停工焊接，因此，应用焊接玻璃的意义也就更大了。
（5）感光玻璃
实际上这种玻璃就是光敏微晶玻璃。只是根据不同的需要，可以做成具有不同图案的高级艺术玻璃及其制品。还可用于印刷、无线电等工业方面。它是将含有少量的还原剂（如氧化亚锡、树脂等）和含量约相当于0.05％铜的玻璃材料熔制而成。感光玻璃的成分，以含钡的比较好，因为钡质玻璃的感光比较敏感，并且可以随着热处理时间的不同而呈现不同的颜色，由浅而深。
感光玻璃中的增感剂CeO2含量不能多，如果超过0.05％，就要吸收短波光而使感性光减弱。紫外线的波长在3000A-5000A范围内时，对玻璃的感光作用最好，这大概是和Ce原子的电子跳动有关。
以上几种玻璃，国内外多已应用。此外，还有光色互变玻璃，吸热玻璃，激光玻璃，透红外线、透紫外线等有色光学玻璃等，国内也有试制，小量生产和应用。

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建筑玻璃常用品种及定义
目 前 我 国 使 用 量 最 大 的 平 板 玻 璃 依 其 制 造 工 艺 的 区 别 分 为 三 种 ， 即 引 上 法 平 板 玻 璃 、 平 拉 法 平 板 玻 璃 和 浮 法 玻 璃 。
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