夏天的傍晚，正是約小伙伴們一起吃燒烤喝冷飲的好時候。歡暢淋漓間，盛著小龍蝦、烤肉串的鋼化玻璃餐桌在眾目睽睽之下，突然哐的一聲裂成碎渣，撒滿一地。奇哉怪也，這是怎么一回事呢？

鋼化玻璃，又稱強(qiáng)化玻璃，是一種預(yù)應(yīng)力玻璃。在普通的玻璃表面采用物理或化學(xué)方法，形成一層壓應(yīng)力層，提高玻璃的硬度和強(qiáng)度，使玻璃能夠抵抗較大的沖擊和載荷。雖然鋼化玻璃很硬，但隨著使用時間的變長，玻璃應(yīng)力層中的應(yīng)力在外部載荷或溫度沖擊作用下會逐漸在某些缺陷處聚集并由壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。聚集的拉應(yīng)力超過某一閾值，缺陷處的裂紋瞬間擴(kuò)展延伸至整個玻璃，造成玻璃突然間地碎裂。

功能性玻璃的特點(diǎn)及作用

鋼化玻璃是玻璃的一種，除鋼化玻璃外，日常生活中我們還能看到防眩玻璃、防火玻璃、節(jié)能玻璃和光伏玻璃等功能性玻璃。這些玻璃各有什么特點(diǎn)和作用呢？

防眩玻璃主要指的是AG玻璃，英文縮寫為anti-glare glass。防眩玻璃又稱為減反射玻璃，它采用特殊工藝對玻璃表面進(jìn)行處理，形成半透明毛面，使玻璃的鏡面反射轉(zhuǎn)變?yōu)槁瓷?，減弱炫光反射效果。防眩玻璃廣泛應(yīng)用于LED大屏幕、液晶顯示屏、觸摸屏、工業(yè)儀表、導(dǎo)航儀、平面廣告保護(hù)屏、畫框、商業(yè)櫥窗、博物館、美術(shù)館、藝術(shù)館、畫廊、展覽展示中心、玻璃幕墻等，防眩玻璃的應(yīng)用，使儀表屏幕、畫報(bào)顯示的觀察角度變寬，觀察者無論從前面還是斜側(cè)面都能清晰地看到屏幕或畫報(bào)所呈現(xiàn)的內(nèi)容。

防火玻璃是一種安全玻璃。一旦發(fā)生火災(zāi)溫度升高時，防火玻璃的一面受火，但另一面可在一定時間內(nèi)保持玻璃整體的完整性和隔熱性。防火玻璃被廣泛地應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，如耐火窗戶、建筑用玻璃幕墻、擋風(fēng)擋煙垂壁玻璃、采光屋頂和防火玻璃地板等。常見的防火玻璃是復(fù)合防火玻璃，其主要由兩片或多片平板玻璃及透明防火膠組成，透明防火膠夾于平板中間形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，其工作原理是遇火時迎火面玻璃首先破裂，防火膠在高溫下快速發(fā)泡形成隔熱層，從而起到防火隔熱的作用。

節(jié)能玻璃主要是指冬季阻止熱量向外擴(kuò)散和夏季阻擋熱量輻射進(jìn)入室內(nèi)的玻璃，外部環(huán)境寒冷時減少室內(nèi)逸出熱量，炎熱時減少熱量進(jìn)入室內(nèi)。常見的節(jié)能玻璃包括：Low-E鍍膜玻璃（低熱輻射玻璃）和吸熱玻璃等。Low-E鍍膜玻璃通過在表面涂鍍一層幾個納米厚的特殊薄膜，降低玻璃的傳熱系數(shù)，達(dá)到阻熱效果，常用于嚴(yán)寒寒冷地區(qū)。吸熱玻璃一般是通過玻璃表面涂鍍的吸熱膜來吸收熱量再以對流、輻射兩種形式向室內(nèi)外散熱，降低直接透過玻璃的熱量，達(dá)到隔熱的目的。還有一種節(jié)能玻璃通過在原料中加入添加劑來達(dá)到保溫隔熱的效果。

光伏玻璃主要是指太陽能電池的中的保護(hù)光電器件的光伏玻璃蓋板，主要起到保護(hù)脆弱的光電硅電池不受外界載荷等因素的破壞。光伏玻璃蓋板一般都要經(jīng)過壓應(yīng)力表面處理，玻璃的硬度和強(qiáng)度增大, 使其在大風(fēng)天氣及溫差變化較大的工況下仍然可以正常工作。此外，太陽能光伏玻璃相對于普通玻璃而言，一般需具有更高的透過率，使其能夠直接應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電和太陽能發(fā)電儲能系統(tǒng)。

防眩玻璃、防火玻璃、節(jié)能玻璃和光伏玻璃功能迥異，但它們有一個共同點(diǎn)，就是這些功能性玻璃都是在普通玻璃的基礎(chǔ)上加工制造而來，那么普通玻璃又是怎么來的呢？

玻璃的制造歷史

玻璃的制造有著悠久的歷史，5000年前，人們就利用天然玻璃黑曜巖制成工具和器皿。公元前30世紀(jì)，亞洲西部新月沃地的人們發(fā)現(xiàn)在燒制陶瓷時往往會生成熠熠生輝、晶瑩光滑副產(chǎn)物——玻璃。隨著社會生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，人們利用隨處可見的沙子，并加入從天然鹽堿湖曬取得到的碳酸鈉和由石灰?guī)r煅燒出的氧化鈣，高溫反應(yīng)就可得到主要成分為二氧化硅的玻璃。

受限于早期社會的低技術(shù)水平，當(dāng)時制造的玻璃雜質(zhì)較多且不透明。直到公元后，人們才開始用純度更高的石英砂制造透明玻璃，并在玻璃熔融態(tài)時通入空氣吹出大型的玻璃容器。

公元500年到1500年期間，制造玻璃的工藝不斷迭代更新。人們使用草木灰中的碳酸鉀來取代天然堿中的碳酸鈉，因?yàn)樘妓徕浀闹圃斐杀具h(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然堿中的碳酸鈉，所以玻璃的產(chǎn)量得到快速提高。

當(dāng)時，人們利用澆筑壓延、平拉工藝制造連續(xù)的平板玻璃。壓延法是將熔化玻璃液澆筑到壓延臺后經(jīng)壓延輥（包裹著石棉的圓柱形機(jī)件）輥壓成型、退火后制成平板玻璃。平拉法是將熔融玻璃垂直引上后，經(jīng)過轉(zhuǎn)向輥后使玻璃帶轉(zhuǎn)為水平方向，在外力作用下拉伸為平板玻璃。

1674年，英國企業(yè)家喬治·雅田發(fā)現(xiàn)在玻璃生產(chǎn)過程中加入一氧化鉛，可以使玻璃熔點(diǎn)降低，600℃時就進(jìn)入熔融態(tài)。此外，還能使玻璃的熔融態(tài)持續(xù)時間變長，方便對熔融態(tài)玻璃進(jìn)行各種處理。

時至今日，制備玻璃的工藝日趨成熟，各種各樣的玻璃制品出現(xiàn)在我們的生活里，大至商店櫥窗里的彩色玻璃，小至我們天天使用的手機(jī)屏幕，可以說玻璃讓我們的生活變得更多彩、更便捷。

說到手機(jī)屏幕，就不得不提作為屏幕支撐基板的玻璃，除了要滿足優(yōu)良的透光性要求外，玻璃基板還必須具有較高的硬度以提供支撐承載作用。

玻璃的透明和硬度從何而來呢？

其中的奧秘就藏在玻璃的制備過程中。玻璃原料主要是隨處可見的沙子，沙子的成分是二氧化硅晶體，其中硅（Si）原子與氧（O）原子以共價鍵的形式形成正四面體結(jié)構(gòu)且長程有序，使得沙子的強(qiáng)度極高。將沙子高溫熔化，打斷硅原子與氧原子之間的共價鍵，破壞了長程有序結(jié)構(gòu)，然后重新冷卻，硅原子與氧原子再次形成共價鍵，但不形成規(guī)則有序結(jié)構(gòu)，此時的玻璃以非晶體形式存在，可以讓可見光穿過內(nèi)部而不發(fā)生散射，使玻璃透明。同時玻璃內(nèi)部的硅氧原子形成的網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)使玻璃表現(xiàn)出高硬度。

玻璃，作為現(xiàn)代社會的標(biāo)志物之一，在現(xiàn)代城市化過程中發(fā)揮著重要作用，為現(xiàn)代化工作生活的高效和穩(wěn)定默默貢獻(xiàn)著自己的力量。

城市，讓生活更美好。玻璃，讓發(fā)展更穩(wěn)固。