玻璃的品种

　　玻璃是一种有良好的光学性质、化学性质、机械性质、电学性质等许多优良性质的材料。玻璃的品种很多，分类方法也有多种。

　　1.按主要化学成分分类这是一种较严密的分类方法，其特点是从名称上直接反映了玻璃的主要和大概的结构、性质范围、按组成可将玻璃主要分为元素玻璃、氧化物玻璃、非氧化物玻璃三大类。也有加上氧氮化合物玻璃分为四类的。

　　（2）氧化物玻璃指借助氧桥形成网络结构的玻璃，氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。它包含了当前已了解的大部分玻璃品种，这类玻璃在实际应用和理论研究上最为重要。其中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、碱土金属氧化物的含量不同，又分为以下几种。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、黏度大，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。

　　（3）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。卤化物玻璃结构中连接桥是卤族元素。研究较多的是氟化物玻璃和氯化物玻璃，卤化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光学玻璃。硫系化合物玻璃结构中的连接桥是第Ⅵ族元素中除氧以外的其他各元素。例如，硫化物玻璃，硒化物玻璃等。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。（4）氧氮化合物玻璃氮取代氧形成硅铝氧氮玻璃、钙铝氧氮玻璃、钇硅铝氧氮玻璃。

　　（1）按光学特性：光敏玻璃、声光玻璃、光色玻璃、高折射率玻璃、低色散玻璃、反射玻璃、半透过玻璃。

　　（3）按电学特性：高绝缘玻璃、导电玻璃、半导体玻璃、高介电性玻璃、超导玻璃。

　　（4）力学性能：高强度玻璃、耐磨玻璃。（5）化学稳定性：耐酸玻璃、耐碱玻璃。

　　（1）传统玻璃指以天然矿物和岩石为主要原料，以熔体冷取法大批量生产的玻璃材料和制品。

　　3）仪器玻璃包括高铝玻璃 （Al2O3的质量分数为20％～35％，用于燃烧管、高压水银灯、锅炉水表等），高硅氧玻璃 （SiO2质量分数大于96％，用以代替石英玻璃制作玻璃仪器），高硼硅玻璃 （用于耐热玻璃仪器、化工反应器、管道、泵等）。

　　4）电真空玻璃包括石英玻璃、钨组玻璃、钼组玻璃、铂组玻璃、中间玻璃、焊接玻璃等，主要用于电子工业，制造玻壳、芯柱、排气管，或作为玻璃封接材料。

　　5）光学玻璃包括无色光学玻璃，用于显微镜、望远镜、照相机、电视机及各种光学仪器；有色光学玻璃，用于各种滤光片、信号灯、彩色摄影机及各种仪器显示器。还包括眼镜玻璃、变色玻璃以及激光玻璃、光子玻璃、光学纤维玻璃、非线性光学玻璃等特种光学玻璃。

　　（2）特种玻璃 又称为新玻璃，在成分、原料、制备、加工、功能和用途上与传统玻璃有明显的区别。可分为以下几类。

　　1）信息用玻璃信息技术用玻璃材料和元件。①信息处理用玻璃 如掺杂半导体量子阱、量子线和量子点玻璃。②信息传递用玻璃 如石英玻璃光纤、氟化物光纤、硫化物光纤、硫卤化合物光纤。③信息储存用玻璃 如掺锗玻璃光纤光栅，硫系玻璃储存薄膜、磁盘和光盘基片。④信息传感器用玻璃 如声光玻璃、磁光玻璃、电光玻璃。⑤信息显示器用玻璃 如等离子显示器 （PDP）用基板和低熔点玻璃、液晶显示器 （LCD）用玻璃基板、阴极射线管 （CRT）用玻璃屏和锥等。

　　2）生物玻璃指生物工程和生物医用材料。①生物载体玻璃 如酶载体微孔玻璃、生物芯片玻璃。②基因传感器载体玻璃 如DNA传感器用玻璃光纤。③疾病治疗玻璃 如靶向释放药物玻璃、靶向放射线玻璃、磁控加温玻璃。④硬组织修复与骨组织工程玻璃 如玻璃人造骨、人工骨关节、人工金属器官上的羟基磷石灰玻璃涂层。⑤口腔玻璃 如铸造微晶玻璃烤瓷牙、玻璃离子水门汀、可切削微晶玻璃口腔植入材料。⑥缓释降解玻璃 如玻璃缓释肥料、玻璃缓释饲料。⑦抗菌玻璃 载银锌等抗菌离子的硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。

　　3）能源和新能源用玻璃①固体燃料电池 如玻璃快离子导体。②太阳能电池 如太阳能电池玻璃基板、盖板、太阳能光电池复合玻璃幕墙。③太阳能集热器 如各种耐热玻璃管。

　　4）航天、航空用玻璃①防热用玻璃材料 如航天飞机上使用的烧结石英防热瓦、石英玻璃纤维柔性隔热毯等。②透波用玻璃 如火箭、导弹鼻锥部天线罩用透微波的微晶玻璃、透红外玻璃。③吸波用玻璃 如玻璃纤维可用作构型吸收雷达波材料；玻璃空心微珠复合吸波材料。④舷窗玻璃 如航空、航天器舷窗用高强、耐热玻璃。⑤空间光学玻璃 低密度、光程不随温度变化，经受电子、质子、γ射线、中子及紫外线辐照，光学玻璃透光性不降低，成像质量不变坏，机械强度高。

　　5）核技术用玻璃①核燃料玻璃 如含235 U的玻璃纤维。②反应堆控制棒玻璃 如吸收中子的B2O3－CdO系统玻璃。③核探测玻璃 如检测γ射线中子的闪烁玻璃。④防辐射玻璃 如吸收X射线玻璃、γ射线玻璃、吸收中子玻璃、吸收宇宙线玻璃。⑤核废料固化处理玻璃 如将使用过的放射性核废料加入玻璃形成物制成玻璃，以减少核污染。如硼硅酸盐玻璃、铁磷酸盐玻璃等。

　　6）海洋科学和工程用玻璃①海水淡化玻璃 如反渗透膜用微孔玻璃。②海洋防污染用玻璃 如吸附油污用玻璃微珠、防海洋生物污染的玻璃涂层。③潜水器及潜水服用玻璃 如玻璃微珠增强塑料。新玻璃和传统玻璃之间没有明显界限，随时间的发展，过去的新玻璃到现在即为传统玻璃，如微晶玻璃，20世纪还是新玻璃，今天有些微晶玻璃产品，如矿渣微晶玻璃已经大量生产应用；再如低膨胀微晶玻璃，过去用于火箭、导弹，目前作为耐热炊具、炊具盖板进入千家万户。随着科技的发展，将有很多新玻璃品种不断地研制和开发出来。