玻璃的主要成分和原料

玻璃的主要成分是二氧化硅和其他氧化物。原料包括重晶石、长石、石英砂、碳酸钡、石灰石、纯碱、硼砂、硼酸等等，而辅助原料的种类具体包括：澄清剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、 助溶剂 等。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐。

玻璃广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作有机玻璃。

玻璃生产的主要原料指引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物；辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等。

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。

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。

玻璃的主要成分是二氧化硅（SiO2） 但它是混合物 普通玻璃里面含有少量的氧化钠（Na2O） 氧化钙（CaO）

化学性质稳定是因为SiO2 相当不活泼 虽然是酸性氧化物

但只与强碱反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O（碱性溶液容器不能用玻璃塞）

另外SiO2可与氟化物反应 生成气体四氟化硅：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

除此之外大部分物质都难于与SiO2反应 因此玻璃制品被广泛的存放各种试剂 日常生活中也用它作容器

工业上用纯碱和石灰石在玻璃窑中烧制玻璃：

Na2CO3+SiO2(砂子)==高温==Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2==高温==CaSiO3+CO2↑

其中NaSiO3，CaSiO3 分别以Na2O·SiO2，CaO·SiO2的形式存在 除去熔渣 即得到较纯的二氧化硅 即普通玻璃

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

主要：钢化玻璃（与普通玻璃成分相同）

钾玻璃（K2O、CaO、SiO2）

硼酸盐玻璃（SiO2、B2O3）

有色玻璃（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**；CO2O3——蓝色；Ni2O3——墨绿色；MnO2——紫色；胶体Au——红色；胶体Ag——**）

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）

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）

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）

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

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）

玻璃丝（即长玻璃纤维）

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）

玻璃纸（用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜）

水玻璃（Na2SiO3）的水溶液，因与普通玻璃中部分成分相同而得名）

金属玻璃（玻璃态金属，一般由熔融的金属迅速冷却而制得）

萤石（氟石）（无色透明的CaF2，用作光学仪器中的棱镜和透光镜）

有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）

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玻璃种类很多,组成差异很大,也很复杂

石英玻璃——只有一种组分,二氧化硅；

平板玻璃、瓶罐玻璃等大多数玻璃为钠钙硅玻璃——主要成分二氧化硅、氧化铝、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁；

理化玻璃——钠钙硅玻璃中用氧化硼替代了部分二氧化硅,称为硼硅酸盐玻璃；

医药用玻璃——钠钙硅玻璃中增加了氧化锌、氧化钡等；

光学玻璃最为复杂,会含有多种少量的过渡元素

有色玻璃里会有各种着色剂

另外还有铅玻璃,用大量氧化铅替代钠钙硅玻璃中的二氧化硅,以形成特殊的物理和光学性质

一、玻璃主要化学成分是什么

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玻璃按主要成分可以分为非氧化物玻璃和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氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:

1石英玻璃

石英玻璃的二氧化硅含量大于995%,其热膨胀系数低、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、成型较难石英玻璃多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中

2高硅氧玻璃

高硅氧玻璃的二氧化硅含量约96%,其性质与石英玻璃相似

3钠钙玻璃

钠钙玻璃以二氧化硅含量为主,还含有15%的氧化钠和16%的氧化钙,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%钠钙玻璃可用于生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等

4铅硅酸盐玻璃

铅硅酸盐玻璃主要成分有二氧化硅和氧化铅,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、晶质玻璃器皿图、火石光学玻璃等

5铝硅酸盐玻璃

铝硅酸盐玻璃以二氧化硅和氧化铝为主要成分,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

又称耐热玻璃或硬质玻璃,以氧化硅和氧化钡为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,硼硅酸盐玻璃发明于1912年,其商标名为Pyrex

玻璃原料比较复杂，但按其作用可分为主要原料与辅助原料。主要原料构成玻璃的主体并确定了玻璃的主要物理化学性质，辅助原料赋予玻璃特殊性质和给制作工艺带来方便。

1玻璃的主要原料

(1)硅砂或硼砂：硅砂或硼砂引入玻璃的主要成分是氧化硅或氧化硼，它们在燃烧中能单独熔融成玻璃主体，决定了玻璃的主要性质，相应地称为硅酸盐玻璃或硼酸盐玻璃。

(2)苏打或芒硝：苏打和芒硝引入玻璃的主要成分是氧化钠，它们在煅烧中能与硅砂等酸性氧化物形成易熔的复盐，起了助熔作用，使玻璃易于成型。但如含量过多，将使玻璃热膨胀率增大，抗拉度下降。

(3)石灰石、白云石、长石等：石灰石引入玻璃的主要成分是氧化钙，增强玻璃化学稳定性和机械强度，但含量过多使玻璃折晶和降低耐热性。

白云石作为引入氧化镁的原料，能提高玻璃的透明度、减少热膨胀及提高耐水性。

长石作为引入氧化铝的原料，它可以控制熔化温度，同时也可提高耐久性。此外，长石还可提供氧化钾成分，提高玻璃的热膨胀性能。

(4)碎玻璃：一般来说，制造玻璃时不是全部用新原料，而是掺入15%--30%的碎玻璃。

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。

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”。

玻璃的材料主要有三部分构成：基本原料、助熔剂和着色剂,另外还包括脱色剂、澄清剂和乳蚀剂

1、玻璃制作的基本原料

二氧化硅是玻璃制作的最主要的原料二氧化硅在地球上的储量是很大的二氧化硅是石头的主要原料也是制作玻璃的最主要的原料各种不同的石头的含硅量是不同的在我们生活中这些材料是最常见的

2、助熔剂

二氧化硅的熔点是很高的,要想达到这个荣典是很受限制的古人就想办法加入一些别的其他的物质来时它的熔化温度变得低下来另外二氧化硅融化的时候非常突兀,加热过程中没有逐渐变软的过滤过渡阶段,融合进一些其他的物质后使玻璃可以在不同的温度下程各种荣华状态,有力塑形操作和有效定形这种物质就是助熔剂

助熔剂通常是含氧化钠、氧化钾、氧化铅、氧化钙、氧化钡等物质原料,如石灰石、长石、纯碱、硼酸、铅化合物、钡化合物（氧化钠可以降低玻璃形成中的黏度,使玻璃易于熔制,起着良好的助熔作用；氧化钡在玻璃的形成中起着与氧化钠基本的作用；氧化锡可以增加玻璃的化学稳定性和机械强度；氧化铅可以增加密度,提高着蛇行,有特殊光泽；铅可以使玻璃对光的折射率大而散射率小使得玻璃更具光泽和稳定

3、澄清剂

在玻璃制作的过程中会出现一些的气泡,减少这些气泡所用的就是澄清剂主要常用的有氧化砷、氧化锑和硝化盐

4、乳蚀剂

在玻璃生产中艺术家根据作品的要求,使玻璃产生不透明的效果,使玻璃变得不透明的就是乳蚀剂它可以使玻璃产生结晶或不固定的胶体微粒,这些微粒和玻璃本身的折射率不同会产生不透明的效果常用的乳蚀剂有氧化锡、氧化锑和磷酸盐

5、脱色剂

头色剂主要是用来消除原料中的杂质给玻璃带来的不希望出现的颜色,使玻璃城县无色透明的效果主要有化学脱色剂和物力脱色剂两种,化学脱色剂通常通过氧化作用消色,主要有硝酸钠、硝酸钾物理脱色剂通过产生互补色而使玻璃无色,主要有二氧化锰、硒和氧化钴、氧化溴

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