科普知识：玻璃易炸裂的原理

科普知识：玻璃易炸裂的原理 【玻璃易炸裂的原理】 在寒冷的冬天，将热水倒入厚玻璃杯中，比倒入薄玻璃杯中更容易发生爆裂，这是因为玻璃具又热胀冷缩的性质。当滚烫的开水倒入玻璃杯中时，杯子的内壁受热后会马上开始膨胀，拼命往外擠，而因为壁厚的缘故，热量不能即时传过去，杯子的外壁温度还比较低，来不及膨胀。 这时，杯子内外受力不均，在内层的奋力冲击下，玻璃杯就很可能杯挤破。而薄玻璃，杯因为内壁和外壁之间很薄，开水倒入时，内外两层几乎同时膨胀，也不容易炸裂了。 【玻璃的成分结构】 普通玻璃的成分主要是二氧化硅(SiO2，即石英，砂的主要成分)。而纯硅土熔点为摄氏2000度，所以制造玻璃时一般会加入碳酸钠(Na2CO3，即苏打)与碳酸钾(Potash，K2CO3，钾碱)，这样硅土熔点将降至摄氏1000度左右。但是碳酸钠会使玻璃溶于水中，所以通常还要加入适量的氧化钙(CaO)使玻璃不溶于水。 对可见光透明是玻璃的特点，一般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠，所以对波长短于400nm的紫外线并不透明。如果要让紫外线穿透，玻璃必须以纯正的二氧化硅制造，这种玻璃成本较高，一般被称为石英玻璃。纯玻璃对红外线亦是透明的，能够造成数公里长，作通讯用途的玻璃纤维。 常见的玻璃通常亦会加入其他成份。例如看起来十分闪烁曜眼的水晶玻璃(Leadglass，又称铅玻璃)是在玻璃内加入铅，令玻璃的折射系数增加，产生更为眩目的折射。至于派热克斯玻璃(Pyrex)，则是加入了硼，以改变玻璃的热及电性质。加入钡亦可增加折射指数。制造光学镜头的玻璃则是加入钍的氧化物来大幅增加折射指数。倘若要玻璃吸收红外线则能够加入铁，放映机内便有这种隔热的玻璃。玻璃加入铈则会吸收紫外线。 在玻璃中加入各种金属和金属氧化物亦能够改变玻璃的颜色。例如少量锰能够改变玻璃内因铁造成的淡绿色，多一点锰则能够造成淡紫色的玻璃。硒亦有类似的效果。少量钴能够造成蓝色的玻璃。锡的氧化物及砷氧化物可造成不透明的白色玻璃，这种玻璃好像是白色的陶瓷。铜的氧化物会造成青绿色的玻璃。以金属铜则会造成深红色、不透明的玻璃，看起来好像是红宝石。镍能够造成蓝色、深紫色、甚至是黑色的玻璃。钛则能够造成棕黄色。微量的金(约0.001%)造成的玻璃是非常鲜明，像是红宝石的颜色。铀(0.1%至2%)造成的玻璃是萤火黄或绿色。银化合物能够造成橙色至黄色的玻璃。改变玻璃的温度亦会改变这些化合物造成的颜色，但当中的化学原理相当复杂，至今仍然未被完全明解。未来五年中国将开启经济与社会的双重转型，以转变发展方式和调整经济结构为主线，部署中国经济社会从外需向内需、从高碳向低碳，从强国向富民的三大转型。中国玻璃在“十二五”期间的重点目标是：以节能减排为抓手，调整产业结构;以大企业为主导，加快资源整合力度。希望中国玻璃工业在未来十年内实现由大到强的转变。 【玻璃的作用】 1、建筑用玻璃 随着人们对建筑要求的提升，公共建筑及民用建筑的玻璃使用量日益增多。从一次性使用的玻璃幕墙、门窗、阳台，到二次性使用的浴室、橱柜、灯具等装修，大大的增加了玻璃使用量和使用品种。更重要的是，国家节能环保政策的出台，对玻璃产品的品种和质量也提出了新的要求。 2、汽车玻璃 2010年受到国内汽车增长以及出口增加的影响，汽车玻璃产量较为迅速，约为8500万平方米，同比增长16.92%。特别是福耀玻璃和信义玻璃的增长势头迅猛。 3、光伏玻璃 2011年我国太阳能玻璃生产线达到50条，年有效产能约15000万平方米。国家能源局能源节约与科技装备司研究表明中国“十一五”期间单位GDP能耗的约束性目标为下降20%，根据规划，“十二五”期间单位GDP能耗将下降17.3%，“十三五”期间将下降16.6%。这给今后光伏玻璃大规模使用奠定了坚实的基础。 玻璃擦拭方法 1、擦细玻璃：先用毛巾将玻璃框擦干净，再用玻璃刮沾稀释后的玻璃水溶液，均匀的从上到下涂抹玻璃，再重复以上工序，用玻璃刮从上到下刮干净，用干毛巾擦净框上留下的水痕，玻璃上的水痕一定要用玻璃刮擦干净，否则将会在玻璃上留下一道道痕迹。 2、将醋和水按1：2的比例调和，放人喷雾中，喷在玻璃上再擦抹，就可擦得非常干净。 3、在水盆中加入5%的阿摩尼亚溶液或汽油，用其清洗玻璃，待玻璃稍干再用干布擦抹干净，玻璃即可一尘不染，光亮透明。在擦玻璃的时候，可选用擦窗器用不同的型号，看清是擦双层玻璃的还是单层玻璃的。使用擦窗器方便、省力、安全。 4，如玻璃表面有发霉现象，可将氢氟酸