功能玻璃的主要分類及應(yīng)用方式分析

【中玻網(wǎng)】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)玻璃的要求越來越趨于多樣化、功能化。所謂功能化是指通過改變其化學(xué)成分或采取適當(dāng)?shù)墓に嚭图庸し椒�，將一定的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)等賦予玻璃體，使其獲得所需的功能。
　　
　　眾多的功能玻璃按其功能或主要使用性能來分類的話，可大致分為七類。這就是：光功能玻璃、電功能玻璃、磁功能玻璃、機(jī)械功能玻璃、生物功能玻璃、化學(xué)功能玻璃、熱功能玻璃。
　　
　　光功能玻璃
　　
　　光功能玻璃在所有功能玻璃中占的比例非常大，其中包括光導(dǎo)玻璃纖維、激光玻璃、光致變色玻璃、光的選擇透過和反射玻璃和非線性光學(xué)玻璃等。
　　
　　光在玻璃中傳輸會(huì)有光損失。為避免長(zhǎng)距離傳輸中的中繼站問題，人們正在研究開發(fā)傳輸損耗低的鹵化物玻璃，以期實(shí)現(xiàn)萬公里無中繼超遠(yuǎn)距離通信。
　　
　　光功能玻璃在光學(xué)儀器中起著核心作用�？勺龀筛鞣N特殊要求的透鏡、棱鏡、反射鏡等，以擴(kuò)展光學(xué)儀器的用途或改善其性能。用離子交換法和光刻蝕技術(shù)，可以做出具有折射率梯度分布的平面微透鏡，這種透鏡在復(fù)印機(jī)中作圖像轉(zhuǎn)換，可使復(fù)印機(jī)體積大幅度縮小。日本大阪松浪硝子公司在磷酸鹽玻璃中添加稀土類金屬，開發(fā)出可遮擋近紅外線的玻璃，供影像照相機(jī)和自動(dòng)焦點(diǎn)照相機(jī)使用。
　　
　　激光玻璃廣泛用于工業(yè)、自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事等方面：在工業(yè)領(lǐng)域用于激光打孔、焊接、切割、測(cè)距等，自然科學(xué)領(lǐng)域用于喇曼光譜、布里淵散射的研究等，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于治療外表病，切除腫瘤等，軍事領(lǐng)域用于制導(dǎo)、導(dǎo)航等。
　　
　　非線性光學(xué)玻璃是近幾年新出現(xiàn)的光功能玻璃�，F(xiàn)在社會(huì)正由電子時(shí)代向光量子時(shí)代轉(zhuǎn)化，在光量子時(shí)代對(duì)光信號(hào)的處理（包括波長(zhǎng)變換，信號(hào)放大，光學(xué)倍頻，光記錄，光開關(guān)等）也要用到光學(xué)元件，非線性光學(xué)玻璃可以充當(dāng)這種元件。隨著信息科學(xué)的發(fā)展及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，非線性光學(xué)玻璃必將具有光明的前景。
　　
　　電功能玻璃
　　
　　電功能玻璃一般指快離子導(dǎo)體玻璃、電子導(dǎo)體玻璃、（離子、電子）混合導(dǎo)體玻璃（如電致變色玻璃）和延遲線玻璃等。
　　
　　普通玻璃是不導(dǎo)電的，常溫下的電導(dǎo)率較低，但玻璃體中含有銀、銅、鈦、鋰、鈉等一價(jià)離子時(shí)，電導(dǎo)率卻高出許多倍，這種玻璃叫離子導(dǎo)體玻璃。這些一價(jià)離子在電位梯度的作用下，通過間隙或空位發(fā)生遷移，從而達(dá)到導(dǎo)電的目的。當(dāng)然，離子除帶有電荷外，還具有一定的大小和質(zhì)量，在固體中移動(dòng)困難。因此，必須要求固體中存在有利于離子移動(dòng)的特殊結(jié)構(gòu)，并且空位的數(shù)目要大于導(dǎo)電離子的數(shù)目。非晶態(tài)的玻璃恰好能滿足上述要求�？祀x子導(dǎo)體玻璃可做成離子選擇性電較、超薄型全固體二次電池、各種敏感傳感器等。
　　
　　硫?qū)倩锊Ａ儆陔娮訉?dǎo)體玻璃，它具有半導(dǎo)體性質(zhì)、紅外透過性、低熔點(diǎn)等特性，可用于制造開關(guān)及存儲(chǔ)元件、紅外光纖、低熔封材料等。
　　
　　電致變色玻璃也是玻璃家族的一個(gè)新成員。在復(fù)層玻璃表面鍍上透明導(dǎo)電膜電較，膜電較間涂上作為發(fā)色層的變價(jià)金屬氧化物，其顏色隨價(jià)態(tài)不同而變化。通過含有電子和離子的電解質(zhì)層加上電壓時(shí)，金屬的價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致玻璃的顏色變化。這種玻璃用于汽車或建筑物上，會(huì)發(fā)揮天然空調(diào)的功能，同時(shí)也會(huì)使汽車或建筑物增加美感。較近，德國(guó)皮爾金頓公司研制出一種建筑用電致變色玻璃，玻璃表面鍍了一層氧化鎢，通過電壓控制，可使玻璃產(chǎn)生由完全透明到深藍(lán)色等各種顏色變化。室外陽光強(qiáng)時(shí)，玻璃顏色變深，陽光弱時(shí)，玻璃顏色隨之變透明，改善室內(nèi)光線。
　　
　　延遲線玻璃可使電信號(hào)延遲一定時(shí)間，即將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡ê笸ㄟ^玻璃，可使信號(hào)延遲數(shù)十微秒，因此可用于電視機(jī)，錄象機(jī)的畫面處理。這種玻璃一般為鉛硅酸鹽玻璃。
　　
　　磁功能玻璃
　　
　　法拉第旋轉(zhuǎn)玻璃（磁光玻璃）、計(jì)算機(jī)磁盤玻璃等屬磁功能玻璃。
　　
　　將玻璃放入磁場(chǎng)中，光通過玻璃時(shí)，光的偏振面會(huì)發(fā)生正向或反向旋轉(zhuǎn)，這種玻璃叫法拉第旋轉(zhuǎn)玻璃。這種玻璃一般含有鉈、鉛、碲、鋱等，可用來做偏光或檢偏光元件、光開關(guān)、光隔離器等。
　　
　　玻璃作為計(jì)算機(jī)磁盤的基板與鋁合金相比，其中間層、磁性層、保護(hù)層等基本一樣。鋁合金的硬度較小，而玻璃由于其硬度足夠，無需外加類似涂層，也不會(huì)產(chǎn)生塑性形變，因此玻璃作為磁記錄盤的基板材料優(yōu)于其他軟性材料，但玻璃板一定要做到表面光滑，不能有疙瘩等缺點(diǎn)，以免與磁頭相碰。玻璃基板要平坦，不能彎曲變形，以免磁頭與磁盤表面相撞�；灞砻嬉膊坏糜锌�，槽，劃傷之類的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展和普及，玻璃磁盤會(huì)有很好的市場(chǎng)前景。