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玻璃的物理性质
玻璃是一种将熔融玻璃快速淬火形成的非晶固体。快速的冷却过程防止了结晶的产生,从而以非晶态凝固。玻璃的非晶质内部结构能够让光线进入并以最小的散射透过,从而形成其透明度。
玻璃可以由多种化学元素生成,但通常主要的成分是二氧化硅,这就是为什么我们常常说硅酸盐玻璃。硅可以从砂子、石英或燧石来提取。最常见的建筑用玻璃被称为钠钙玻璃,含有石英、钠、钙和少量其他材料,这些材料会影响玻璃的颜色。硼硅酸盐玻璃不用钙,而是使用氧化硼制成。这种玻璃用于消防安全设备,因为其低热膨胀系数对温度的变化非常有容忍力。
玻璃制造过程可以概括如下:加热原料直到它们达到很高的黏度,以防止玻璃熔体结晶。
应该指出,对于可见波长的光,由于部分光线在玻璃内被反射和吸收,玻璃不是100%透明的。太阳光部分被玻璃反射,部分穿透玻璃,部分被玻璃吸收。根据计算,通常有10%的能量损耗。不同类型的玻璃可以加强或削弱这些现象中的某一种,如反射玻璃或吸光玻璃。表面反射光的比例取决于光线射入的角度。透明浮法玻璃的反射比例一般不超过10%。
玻璃的光学性能不是对所有波长都恒定的:对可见光谱的波长和短波红外光,其透光率是最大的。而对紫外线和超过5000mμ波长的光线它实际上是不透明的。
就玻璃的物理性质来说,它通常内含的铁氧化物吸收的红色光线比其他波长的可见光的比例要高,从而使玻璃具有绿色基调,从玻璃的侧面看上去就会发现这一点。
应用在建筑中的玻璃有各种类型。最常见的是浮法玻璃,可用的最大尺寸达3210mmX6000mm,厚度2mm~25mm。更大尺寸的玻璃也可以生产,但成本会显著提高。
不同类型的玻璃其强度、耐冲击性、易碎性、热导和热膨胀系数会有不同。所有玻璃的共同属性是它们既不腐蚀,也不可燃。
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