相信很多人都遇到过这样的情况:在冬天往玻璃杯里倒热水,过一会儿玻璃杯突然就碎了。玻璃明明是高温烧制的,为什么再次加热就可能会碎掉呢?

 

玻璃为何易碎

我们都知道,玻璃是由二氧化硅和其他氧化物构成的。简单来说,就是我们日常生活中常见的沙石,经过1700℃的高温加热后,其分子结构发生了变化,呈现出无规则网状排列的状态,使得光波可以轻松透过二氧化硅分子结构。在这个过程中,不透光的沙石逐渐变成了透明的玻璃。而二氧化硅的结构相对稳定,这使得玻璃的硬度很高。相比于钢铁的4-5的莫氏硬度,玻璃的莫氏硬度能够达到6.5,也正是因为这个特性,玻璃十分易碎。

同时,玻璃的导热性极差,再次经过加热的玻璃,热量很难传递到各个地方。当没有均匀受热时,加热的地方会产生热张力,与尚未受热的地方产生压力差,从而导致玻璃破碎。

 

不怕碎的耐热玻璃

那么有没有不均匀加热也不会碎的玻璃呢?聪明的科学家们早已研究出了耐热玻璃。通过在原料中加入硼酸、硅酸等耐热性较强的材料,生产出来的玻璃就具备低膨胀、抗热震、耐高温的性能。这样就再也不用担心玻璃杯的爆炸了。

耐热玻璃常用于工厂的视窗。同时,耐热玻璃的成本和售价也高于普通玻璃。通常被应用在一些器皿、工业锅炉视镜、机械设备视窗玻璃等地方。

 

值得一提的是,我国生产出来的玻璃不仅耐热性好,在其他方面也具有很好的表现:不论是强度超高的钢化玻璃,还是薄至0.12毫米的可触控玻璃,又或是30微米柔性可折叠玻璃,均已达到世界领先水平,中国玻璃也因此成为中国制造业的一张靓丽名片!

玻璃的产生:实用与艺术

世界上目前已知最早的玻璃是在2500年前两河文明遗址中发现的。公元1450年时,玻璃器皿就已经出现了。最早的玻璃源于美索不达米亚,距今约3500年。中世纪的欧洲更是将彩色玻璃运用到了建筑上。他们通过加入部分氧化物,使玻璃显现出各种颜色,又或是直接在玻璃上绘画。

 

最著名的莫过于法国圣礼拜堂上层的14面玻璃橱窗,上面绘有1000多个《圣经》故事,至今依旧色泽绚烂、光彩照人。同样令人赞叹的还有巴黎圣母院的彩色玻璃,这些玻璃大多来自13世纪和19世纪。尽管在2019年巴黎圣母院遭受了大火的袭击,大量的历史遗迹被烧毁,但是幸运的是,这些彩色玻璃依旧完好无损。

每当阳光透过玻璃,映射出五彩斑斓的光,这些玻璃便更有了艺术的气息,展示出独特的美,永远停留在各国游客的记忆深处。

 

 

 

 


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