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9．1　玻璃和陶瓷 一、玻璃 1．玻璃的制造、组成和性质 玻璃是由砂子（含二氧化硅）、石灰石（碳酸钙）、纯碱（碳酸钠）等为原料经高温熔融而制得的，一般均为硅酸盐。常见的钠钙玻璃主成分有二氧化硅（72%）、氧化钠（15%）、氧化钙（9%）和氧化镁（4%）。 无色玻璃，要用少量二氧化锰为去色剂。二氧化锰是氧化剂，它把原料中绿色的二价铁离子（Fe2+）氧化成黄色的三价铁离子（Fe3+），锰变成的了紫色的三价锰，黄色和紫色合成白色，玻璃就变成无色的了。 有色玻璃，需加入各种氧化物以着色：加氧化亚铜可得红色玻璃、氧化铜（绿或蓝）、二氧化锰（紫罗兰）、氧化钴（蓝）、氧化铬（绿）、氧化亚铁（绿）、氧化铁（黄）、铀（黄绿）、金（红、紫或蓝）和硒（浅红）等。 玻璃具有透明、耐腐蚀、导热性小等优点，适合做窗玻璃；具有透光性好、密封性好、耐高温、不着火等优点，适于制灯泡及各种灯具；具有良好的光学性能，广泛用作照相机、眼镜、望远镜的镜头；还有一定的硬度，耐水、酸（碱）的侵蚀、无毒、稳定，适宜制作各种容器，如酒（水）杯、油瓶、汽水及墨水瓶等，还广泛用于制作实验仪器。 　　 　　　玻璃也会“老化”。原因是微晶化使玻璃的透光性下降，好像蒙上一层雾气。让玻璃经淬火处理而微晶化。微晶玻璃做茶杯，不怕捽，不炸裂；做炒锅，干净美观；做车刀，削铁如泥；做人造骨骼，耐腐耐用；做大型反射望远镜，不胀不缩，能经受冷热裂变。 （2）家用玻璃 ①镜子 镜子的发展经历了铜镜、汞银、银镜和铝镜等不同阶段。早在3000多年前，我们的祖先开始用青铜镜。 大约在300多年前出现了玻璃镜子。先是汞镜，后是银镜，现在又有的铝镜。 玻璃背面涂水银（汞）的镜子叫汞镜，利用“银镜反应”银可制成银镜。铝镜的制造则是在真空中使铝蒸发，其蒸气凝结在玻璃面上，成为一层薄薄的铝膜，光彩照人，价廉物美。 若将镜子做成凹凸不平的表面，就成为哈哈镜。还有暖瓶。 ②眼镜 　　主要是变色眼镜，由光学玻璃或光致变色玻璃制成。其主成分为二氧化硅（62%）、氧化硼（15～22%）、氧化铝（7%）、氧化锆（＜10%＝、氧化钛（2%）及少量的锂、钠、钾氧化物。在制作过程中渗进了对光敏感的物质，如氯化银、溴化银（统称卤化银）及催化剂氧化铜。 眼镜片从无色变成浅灰、茶褐色，再从黑眼镜变回普通眼镜，都是卤化银变的魔术。其变色原理大致为：卤化银晶体见光分解释出许多黑色的微粒银，均匀地分布在玻璃里，使镜片颜色变暗，光越强色越暗；当光线消失后，银原子和卤素在氧化铜催化下又会迅速地结合成透明的卤化银微晶，镜片也随之变得透明起来。卤化银常驻在玻璃里，使这种分解和化合反应反复无穷地进行着。绿色和茶色镜片都能吸收紫外线和红外线，灰色镜片既能阻挡耀眼的阳光，又不改变外界景物的颜色。 　　如果把窗玻璃都换上光致变色玻璃，晴天或白天时，玻璃是深色的，可部分或全部挡住太阳光的入射；阴雨天或早晨、黄昏时，玻璃是透明的，室外的光线不会被遮挡。这就仿佛扇扇窗户挂上了遮阳窗帘。在一些高级宾馆和车厢里已经采用这些变色玻璃。③器皿玻璃又称光色玻璃，主成分为钠、钙的硅酸盐。因其熔融温度及软化温度均较低故又称软玻璃。加入各种着色剂，适宜制作瓶、盆、缸、碟等饰物。? 3．特种玻璃 用特种原料按特殊配方进行特定加工得到的适于特别用途的玻璃，称为特种玻璃，其品种甚多，主要有： ①耐热玻璃。主成分为氧化硅、氧化硼、氧化铝等，热膨胀系数小，可耐温度骤变，适宜制作加热仪器如烧杯、蒸馏瓶、温度计等。 ②光学玻璃。主成分为氧化硅、氧化钠和氧化铅，又称结晶玻璃或燧石玻璃，其特点是折射率高，光学性能好，适宜制作各种镜头和光学镜片等。 ③辐照玻璃。主要有X光玻璃、红外玻璃和防中子玻璃等。 ④钢化玻璃。热玻璃淬火后内部分子排列微晶化，用来制作大型望远镜，不胀不缩；做车刀，削铁如泥；制成玻璃锅，干净美观，能直接摆上宴席。 ⑤玻璃钢。即玻璃增强塑料，系将玻璃熔化拉成细丝织布后按层压在一起，放在热熔塑料中加热，其强度比同重量的钢材大4倍，比重小、耐腐蚀、不导电，可避子弹。可用此材料做轻型坦克或炮艇，也可制瓦片和家具、撑跳竿和比赛用弓箭。 ⑥微孔玻璃 ⑦光导纤维 ⑧太阳能聚焦镜 二、陶瓷 陶瓷制品为粘土和瓷石制器，由胎体烧 结并进行表面加工而成，主成分为硅酸盐。 1．陶瓷的分类和化学特征 硅酸盐基胎体未经致密烧结，不论有色或无色，均称为陶器。胎体基本烧结，表面上釉的称为瓷器。按釉色再细分为青瓷、白瓷和彩瓷。胎体为金属并上釉的称为搪瓷，又分为铁、铜、铝坯几类。胎体粘土的主成分为铝硅酸盐矿物，以高岺土为代表，由氧化硅、氧化铝和水组成（三者含量分别为39.5%、46.54%和13.96%）。 ?瓷器及搪瓷表面的光滑玻璃质层叫做釉，分白釉和彩釉两类。白釉主成分为