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      關于玻璃的歷史,現在和未來

      來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2008-11-18
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        從首次制成玻璃到發展成為當今的玻璃世界,其間經歷了漫長的歲月。玻璃到底誕生于何時,連考古學家也說不準,但可肯定,在古埃及和美索不達米亞,玻璃已為人們所熟悉。約在公元前1600年,埃及已興起了正規的玻璃手工業,當時首批生產的有玻璃珠和花瓶。然而,由于熔煉工藝不成熟,玻璃還不透明,直到公元前1300年
        二、玻璃新應用
          

        (一)光敏玻璃的后起之秀
          

        美國康寧玻璃公司找到了制作新型光敏玻璃的方法。不過,該方法并不會使攝影師感興趣,但它可用于高技術領域,從制造高級光學器件到生產集成電路芯片用的掩模。

      其原理很簡單:將光敏化學試劑引入玻璃體中,使之曝光加熱。這種玻璃的結構具有高度的多孔性:微孔占總體積的30%,每個微孔的直徑只有20納米,大約能容納4000個原子。所用的化學試劑幾乎全部由羰基金屬類化合物組成。試劑曝光后,可脫除一個或多個CO分子,留下它的半裸金屬原子。金屬原子不"喜歡"單獨存在,而到處尋找一些物質,以取代它失去的羰基。金屬原子所能獲得的就是它周圍的玻璃,故而金屬原子與玻璃結合在一起。

          

        當玻璃加熱到200℃時,受光照射的化學試劑留存下來,而未曝光的試劑則被除去,相當于"固定"普通的照相圖像。該圖象并不模糊,因為微孔的孔徑只有可見光波長的幾分之幾,所以微孔不致使光散射。當玻璃加熱到約1200℃時,微孔消失,形成致密玻璃,在玻璃中就存留下永久圖象。借助于有圖象的玻璃,可用來對其它物質產生圖象,換言之,它可用作光刻的掩模,因而引起了半導體芯片制造者極大的興趣。

          

        該玻璃的另一應用領域是在光學系統的衍射光柵方面。光柵是光學儀器的心臟,它能將普通光分解成單色光。其傳統制法是將分隔狹窄的各線條刻入一片玻璃的表面。如今在這種光敏玻璃表面上產生圖象的線條可以起到同樣的作用,而且制備較容易。在玻璃處理過程中,如用其它的光敏試劑,還可使制成的玻璃產生不同的效果。

          

        利用這種特性,可以做成復雜的透鏡陣列,最引人注目的是在光通訊方面。因為利用器件中玻璃折射率的可控變化,能消除光信號通過纖維光纜中的畸變。

          

        (二)能源及其它
          

        未來的玻璃在能源方面的應用包括太陽能、激光核聚變以及核能三方面。在太陽能利用方面,發展高效,耐久和低成本的平板太陽能收集器對于大規模利用太陽能來為民用建筑服務是必不可少的。通常平板收集器中的黑色吸收板同透明玻璃蓋板之間被空氣隔開。為了減少對流損耗,可以采用第二塊玻璃板。現階段效率低的原因在于平板玻璃中的鐵離子對太陽輻射線的吸收、玻璃表面的反射吸收器上面空氣的對注等等。顯然,降低平板玻璃中的鐵含量和開發新型的防反射涂層或低反射表面,將有利于提高太陽能收集器的效率。

          

        現在,激光誘發聚變與磁控聚變相結合,成為產生可控熱核能的主要途徑。激光誘發聚變就是使激光束按各向同性將氘和氚混合固體微球產生爆聚,使之致密,其密度是液態時的10,000倍左右。玻璃在這類核聚變中起了兩種作用:首先是用于高功率釹玻璃激光器,其次是用來作為氘和氚混合物容器的空心玻璃微球。

          

        在核能方面,放射性廢物是一種硝酸鹽溶液,處理后才轉變成固態干粉,其組成十分復雜,含有20余種元素。盡管有多種"貯藏"方法,但最有希望的一種是把放射性廢物轉變成化學穩定的玻璃。這種玻璃不僅對水溶液必須有惰性和高的機械強度,而且在貯藏過程中由于核裂變的繼續進行,玻璃在長時間的高溫下必須保持結構穩定。

          

        玻璃也可應用于另外一個截然不同的領域。這就是在德國以產白葡萄酒著稱的萊茵河流域,有一個叫藍澤海姆的葡萄種植與釀造研究所。他們長時間來,對釀酒工藝一直在進行試驗。結果發現,釀酒不必再在傳統的木桶內發酵,可以用大量的硼硅酸鹽玻璃取而代之。以這種方式釀出的酒幾乎沒有氧化,味美清香可口。

          

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