玻璃用什么化学组成 玻璃的化学成分是什么?_?
玻璃的化学成分是什么?_?
普通玻璃主要是硅酸盐【Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等】,只有纯净的石英玻璃【光导纤维】成分只有二氧化硅(SiO2)。
玻璃纤维除了光导以外还有很多,比如电子纤维,高模量纤维,抗化学纤维等等。
拓展资料:钢化玻璃 (Tempered glass/Reinforced glass) 属于安全玻璃。
钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。
注意与玻璃钢区别开来。
钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加热到接近软化点的700度左右,再进行快速均匀的冷却而得到的(通常5-6MM的玻璃在700度高温下加热240秒左右,降温150秒左右。8-10MM玻璃在700度高温下加热500秒左右,降温300秒左右。总之,根据玻璃厚度不同,选择加热降温的时间也不同)。
钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。
已钢化处理好的钢化玻璃,不能再作任何切割、磨削等加工或受破损,否则就会因破坏均匀压应力平衡而“粉身碎骨”。
请问玻璃的化学组成是什么?
普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O●CaO●6SiO2)
玻璃:一种较为透明的液体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物,用来隔风却透光。
成分分类
玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄 、红光 ,以及近、远红外光,其电阻低,具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃。
氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多 ,用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属 、碱土金属氧化物的不同含量,又分为 :
①石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。
②高硅氧玻璃。SiO2含量约96%,其性质与石英玻璃相似。
③钠钙玻璃。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的 CaO,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。
④铅硅酸盐玻璃。主要成分有 SiO2 和 PbO ,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量 PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线。
⑤铝硅酸盐玻璃。以 SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。
⑥硼硅酸盐玻璃。以 SiO2和B2O3 为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼酸盐玻璃以 B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以 P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。
(1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)
(2)石英玻璃(以纯净的石英为主要原料制成的玻璃,成分仅为SiO2)
(3)钢化玻璃(与普通玻璃成分相同)
(4)钾玻璃(K2O、CaO、SiO2)
(5)硼酸盐玻璃(SiO2、B2O3)
(6)有色玻璃在(普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。Cu2O——红色;CuO——蓝绿色;CdO——浅黄色;CO2O3——蓝色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——黄色)
(7)变色玻璃(用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃)
(8)光学玻璃(在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质,如AgCl、AgBr等,再加入极少量的敏化剂,如CuO等,使玻璃对光线变得更加敏感)
(9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化剂和溴化物制成)
(10)防护玻璃(在普通玻璃制造过程加入适当辅助料,使其具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能。如灰色——重铬酸盐,氧化铁吸收紫外线和部分可见光;蓝绿色——氧化镍、氧化亚铁吸收红外线和部分可见光;铅玻璃——氧化铅吸收X射线和r射线;暗蓝色——重铬酸盐、氧化亚铁、氧化铁吸收紫外线、红外线和大部分可见光;加入氧化镉和氧化硼吸收中子流。
(11)微晶玻璃(又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成,代替不锈钢和宝石,作雷达罩和导弹头等)。
(12)玻璃纤维(由熔融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维,成分与玻璃相同)
(13)玻璃丝(即长玻璃纤维)
(14)玻璃钢(由环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料)
(15)玻璃纸(用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜)
(16)水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因与普通玻璃中部分成分相同而得名)
(17)金属玻璃(玻璃态金属,一般由熔融的金属迅速冷却而制得)
(18)萤石(氟石)(无色透明的CaF2,用作光学仪器中的棱镜和透光镜)
(19)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)
性能分类
此外,玻璃按性能特点又分为:钢化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃,孔径约40,用于海水淡化、病毒过滤等方面)、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃(用于照明器件和装饰物品等)和中空玻璃(用作门窗玻璃)等。
玻璃的化学成分
不是钢,胜似钢
刚柔相济的跳高撑杆
你看过撑杆跳高比赛吗?那真是一种力量与艺术的完美结合。只见运动员双手紧握撑杆,先是疾速飞跑,当跑到横杆前时,撑杆触地,借着助跑的一股冲力,身体腾空而起,如矫健的雄鹰,掠过横杆,轻轻落在泡沫软垫上。显然,在这一过程中,撑杆起到了决定性的作用。你看那撑杆先是弯曲,而且弯的弧度非常大,然后挺直,将运动员弹向空中。这细长、神奇的撑杆,它柔中带刚,又富有弹性,比竹杆强韧,较钢棒轻巧,真可谓“刚柔相济”。它是用什么材料做的呢?
现在世界上绝大多数撑杆跳高运动员所用的撑杆,都是用玻璃钢做的。但玻璃钢是怎样一种材料?它是怎样诞生的?玻璃钢是钢吗?玻璃钢里有玻璃成分吗?
玻璃钢是怎样诞生的
玻璃钢诞生于本世纪40年代。那时,正值第二次世界大战。战争需要大量的武器装备,迅速发展的军事工业对材料提出了越来越高的要求。例如,制造飞机的材料要求密度小而强度高;制造潜艇的材料,既要耐海水腐蚀,又要能防磁,以避开鱼雷的袭击。同一种零件要求同时具有好几种优异的性能,有时这些性能看起来是相互矛盾而不能兼有的。显然,这样的要求是任何一种单一材料所无法满足的。于是,人们设法把两种或两种以上的材料结合起来,让它们取长补短,相得益彰,制成兼有几种优良性能的新材料,这就是复合材料。
虽然“复合”的思想可以追溯到久远的古代,但用到人工材料的复合材料则直到本世纪上半叶才出现。先是年世界上第一家人工合成酚醛树脂厂建立,接着一大批人工合成树脂,如脲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂相继出现。树脂材料容易成形,比重小,耐磨,耐腐蚀,但它们脆性较大。于是人们用天然纤维与之复合,产生了最初的含有人工材料的复合材料。其中天然纤维称为增强材料,人工合成树脂称为基体材料。如在无线电通信设备和军事器械中常用的“电木”,就是用木粉、布、纸或其他纤维作为增强材料,经浸渍酚醛树脂层压而成的复合材料。
年,人们制成了玻璃纤维。到二次大战,出于军事的需要,在“比铝轻,比钢强”的要求下,人们把玻璃纤维作为增强材料,以一类热固性树脂作为基体材料,复合成了现在所称的“玻璃钢”,用于制造飞机零件。从此以后,人工复合材料便一发而不可收,成了当前材料技术的一个主要发展方向。
不是钢的“钢”
你别望文生义,以为“玻璃钢”是钢的一种。钢是金属材料,是由铁和碳这两种基本元素组成的合金。玻璃钢中没有金属元素,更不是铁碳合金,它是一种复合材料。之所以称它为“玻璃钢”,是因为它具有钢一般的刚强性格,真可谓“不是钢,胜似钢”。
玻璃钢同一切复合材料一样,由两部分材料组成。一部分称为增强材料,在复合材料中起骨架作用;另一部分称为基体材料,在复合材料中起粘结作用。
玻璃钢中的增强材料就是玻璃纤维。玻璃纤维是由熔融的玻璃拉成或吹成的无机纤维材料,其主要化学成分为二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。制成的纤维有长丝、短丝及絮状物,直径一般为3~80微米,最粗也只有头发丝那样粗细。直径为10微米的玻璃纤维,抗拉强度为兆帕,相当于在每平方毫米的截面积上能承受360千克的拉力而不断。这种强度比高强度钢还高出2倍。
我们知道,玻璃是很脆的,不小心掉到地上,“啪”的一声便粉身碎骨。为什么拉成玻璃纤维后会有如此高的强度呢?大块玻璃强度不高,是因为其内部存在许多微裂缝、气孔和夹杂物等。如果把大块玻璃比作一块布满小洞的破布,把玻璃制成玻璃纤维就相当于把这块破布撕成许多细小的布条。我们知道,把破布随意撕成布条时总是在有洞的地方撕开,这样,撕下来的布条上小洞就减少了,就变得比破布还结实。玻璃纤维比一般玻璃强度高,甚至比钢还高,道理就在于此。