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玻璃的性能含义和在使用上的意义
| 类 别 | 性能名称 | 性能含义及其使用上的意义 |
|---|---|---|
| 光学性能 | 透光性 | 材料能使光线透过的性能叫透光性。评定玻璃的透光性能，用透光率(或称透明度来衡量。所谓透光率，是指某一物体能透过的光能量和射到它表面的光的总能量之比，以％表示。对一般玻璃来说，光线透过的愈多，被吸收的愈少，其质量愈好，如良好的窗用平板玻璃(厚2mm)，其透光率可达90％，反射约8％，吸收约2％ |
| 折光性 | 材料能使透过的光线偏离入射线方向的性能叫折光性。衡量玻璃制品折光性能的好坏以折射率来表示。对于光学玻璃，其折射率是一个很重要的性能，每种光学仪器玻璃都要求具有一定的折射率。玻璃的折射率因成分不同而异，普通玻璃为1.48～1.53，晶质玻璃(即铅玻璃)为1.61～1.96 | |
| 力学性能 | 抗拉强度 | 玻璃的抗拉强度是玻璃最重要的力学性能之一，一般玻璃的抗拉强度不高，约为59～79MPa。在玻璃组成中增加CaO、氧化硼含量，可使抗拉强度显著提高。玻璃表面存在微小的裂痕，会降低其强度，淬火玻璃的抗拉强度比退火玻璃高，可提高5～6倍。玻璃抗拉强度的大小与其状态密切相关，块状、棒状玻璃的抗拉强度较低，而玻璃丝的抗拉强度则很高，约为块状、棒状玻璃的20～30倍。玻璃纤维直径越细，其抗拉强度越高 |
| 抗压强度 | 玻璃有很高的抗压强度，一般比抗拉强度高14～15倍。各种玻璃的抗压强度与其化学成分有关，同时取决于结构和制造工艺。二氧化硅含量高的玻璃有较高的抗压强度，而氧化钙、氧化钠及氧化钾等氧化物是降低抗压强度的因素 玻璃在运输、保管中，要考虑其抗拉强度小、抗压强度大这一特性，以避免因破碎而造成损失 | |
| 脆性 | 玻璃在冲击和动负荷作用下，很容易破碎是一种典型的脆性材料，因而限制了它的使用范围 脆性取决于玻璃制品的形状和厚度(冲击韧度随着玻璃厚度的增加而增加)。玻璃退火不良和化学成分均匀性差，均会降低玻璃的冲击韧度而增加其脆性。玻璃淬火后则可显著提高其冲击韧度。因此，为了改善玻璃的脆性，可以通过夹层、夹丝、微晶化和淬火钢化等方法，来提高玻璃的冲击韧度和抗弯强度 | |
| 硬度 | 玻璃的硬度很高，约为莫氏6～8级之间，比一般金属硬，仅次于金刚石、刚玉、碳化硅等磨料。所以加工研磨玻璃要用金刚砂，切割玻璃要用金刚石刀具 玻璃硬度的大小，主要取决于化学组成。石英玻璃及一些含有10％～12％氧化硼的硼硅酸盐玻璃硬度较大，含碱性氧化物(K2O、Na2O)多的玻璃硬度较小，含PbO的晶质玻璃硬度最小 | |
| 热学性能 | 热膨胀 | 玻璃受热后的膨胀大小，一般以线胀系数或体胀系数来表示。玻璃的热胀系数，在应用方面具有很大的实际意义。如不同成分的玻璃的焊接或熔接、迭层套料玻璃的制造，都要求具有近似的热胀系数 电真空玻璃需将玻璃和金属熔封，也要考虑其膨胀系数 玻璃热胀系数的大小，取决于它的化学组成。石英玻璃的热胀系数最小，为5.8×10-7；含 Na2O及K2O多的玻璃制品的热胀系数最高，为80～100×10-7 |
| 导热性 | 玻璃的导热能力差，其导热性只有钢的1/400。玻璃导热能力虽也和化学成分有关，但主要取决于密度。密度相同的玻璃，虽然成分不同，热导率却相差极小。一般说来，透明石英玻璃的导热性最大，其热导率λ＝1.34W/(m·K)；普通钠钙玻璃的导热性最差，其热导率λ＝0.93W/(m·K) | |
| 热稳定性 | 玻璃能经受急剧的温度变化而不致破裂的性能，称为热稳定性或耐热性，玻璃是热稳定性很差的物质，在急冷急热情况下很容易炸裂。这是由于温度急变时，玻璃内部产生的内应力超过了玻璃强度的原故 玻璃的热稳定性，由各种物理性质来决定，其中影响最大的是热胀系数，其次是抗拉强度、弹性模量和热导率。石英玻璃具有最小的膨胀系数，因此，热稳定性极高，耐热最大温度差可达1100℃而不破裂 除上述因素外，玻璃的热稳定性还和玻璃的化学组成、生产工艺、制品结构有关 | |
| 化学稳定性 | 化学稳定性 | 即玻璃抵抗气体、水、酸、碱或各种化学试剂的能力，可分为耐水、耐酸性与耐碱性。化学稳定性不仅对于玻璃的使用，而且对玻璃的加工，如磨光、镀银、酸蚀等也有重要的关系。初看玻璃好像完全不受化学溶液侵蚀，其实酸、碱及水都能与玻璃起化学作用，仅是程度上的大小不同而已。当水、酸、碱的溶液作用玻璃时，接触于溶液中的玻璃的某些部分遭受破坏，使光亮的玻璃表面呈现出粗糙发毛的现象 碱性溶液对玻璃的作用要比酸性溶液、水或潮气强烈得多。因此，在日常生活中按照玻璃的用途对化学稳定性提出各种不同的要求。假若窗玻璃的化学稳定性不够，当其长期经受大气、雨水的侵蚀作用后，在其表面上将产生斑点、发毛和出现晕色。有时当化学稳定性不良的窗玻璃成垛堆放，经受潮气的侵蚀作用后，会溶合成一个整体。因此，玻璃的化学稳定性是非常重要的一项性能指标 |
| 导电性 | 导电性 | 玻璃有传导电流的能力，一般属于离子导电类型。如有些玻璃(含钒酸盐、硫、硒化合物等)具有电子导电性，已作为玻璃半导体，应用于实际。但大部分固状硅酸盐玻璃在常温下具有较高的电阻率，可作绝缘材料使用。因此，玻璃可以用来制造电话、电报和其他电学仪器上的绝缘器材，玻璃织物可以作为导线和各种电机上的绝缘材料 |
