玻璃是一种非晶态的无机非金属材料,主要通过以下原料和工艺制成:
主要原料
石英砂(主要含二氧化硅,SiO₂):这是玻璃制造中最基本的原料,因其高含量的二氧化硅赋予玻璃透明性和强度。
纯碱(碳酸钠,Na₂CO₃):用于降低玻璃的熔点,使其在较低温度下熔化,便于制造。
石灰石(碳酸钙,CaCO₃):同样用于降低熔点,并改善玻璃的化学稳定性。
其他辅助原料:包括重晶石(硫酸钡,BaSO₄)、硼砂(硼酸,H₃BO₃)、硼酸、长石、芒硝(硫酸钠,Na₂SO₄)等,这些原料用于调整玻璃的物理和化学性质,如折射率、颜色和耐热性。
辅助材料
澄清剂:如氧化钠(Na₂O)和氧化钙(CaO),用于去除玻璃制造过程中的气泡,提高玻璃的透明度。
助熔剂:如氧化镁(MgO)和氧化铝(Al₂O₃),帮助降低玻璃的熔点。
乳浊剂:如氧化锡(SnO₂),用于制造磨砂玻璃或乳光玻璃。
着色剂:用于给玻璃添加颜色,如氧化铁(Fe₂O₃)用于制造红色或棕色玻璃。
脱色剂:如氧化锰(MnO),用于去除玻璃中的颜色,制造无色玻璃。
氧化剂和还原剂:用于控制玻璃的氧化还原状态,影响其性能。
制造工艺
熔融法:将原料混合后加热至高温熔化,形成均匀的玻璃液,然后冷却成型。
其他工艺:包括溶胶-凝胶法、气凝胶法等,这些现代工艺可以制造出具有特殊性能的玻璃。
玻璃广泛应用于建筑物、车辆、电子、医疗等领域,主要用于隔风透光。