北京医院治疗湿疹 https://m-mip.39.net/czk/mipso_8814669.html现在的世界千变万化,日新月异,不少人对玻璃的认知还停留在小学课本《新型玻璃》一文里。已然不知,现在的玻璃早已发生了翻天覆地的变化。
下面主要介绍目前世界上最先进的八种玻璃
一、空气垫隔热玻璃
英文名(CapillaryEffect)
空气垫隔热玻璃是一种利用空气凝胶技术隔热的先进材料。
它的原理是采用凝胶材料在玻璃两侧形成一个非常薄的空气层,从而达到极佳的隔热效果。
这是因为凝胶材料的特点是由多孔微结构组成的,这样的微结构可以形成大小不同的孔隙,使得气体在这些孔隙中发生多次反射,从而减少热传导。
与空气相比,这些孔隙的密集度更高,导致垫层的隔热效果更好。
举个简单的例子:假设在冬天室外气温很低,而室内要保持温暖舒适,就需要采用一些隔热措施。传统的单层玻璃很容易形成“冷桥”,增加了热传导,室内热能的流失就会比较快,从而影响室内温度。而采用空气垫隔热玻璃的话,玻璃两侧的凝胶垫层具有优秀的隔热性能,减少了热传导,因此即使室外寒冷,室内的温度还是可以维持得比较稳定。
空气垫隔热玻璃的优点是隔热性能好、保温效果明显、透光度不受影响、施工方便等,因此在建筑中被广泛应用,如高档住宅、幕墙、工业厂房等。
另外还有一些应用,如在太空、航天飞机等极端环境中,采用空气垫隔热玻璃可以有效地防止热传导和热辐射,保护设备和生命安全。
缺点是:
成本高:与传统玻璃相比,空气垫隔热玻璃的成本相对较高,价格更贵;
运输困难:空气垫隔热玻璃的厚度、重量和材料等都比传统玻璃要复杂,不便于运输和安装;
特殊要求:安装空气垫隔热玻璃需要特别的技术和材料,必须由经过特殊培训的人员完成,如果不正确安装可能导致安全问题。
二、液态玻璃
英文名(LiquidGlass),也被称为紫外线固化玻璃、纳米玻璃涂层等。
其实它
举个例子:液态玻璃材料可以用于食品包装,因为它可以防止营养物质流失、防止污染、提高食品的品质和保鲜性。例如,果汁常会因遭受氧化而额外含有酸味和氧化药物,此时使用液态玻璃技术可以在果汁中形成一层包裹的保护层,防止氧化反应的发生,保持果汁的原味和色泽。
液态玻璃的优点主要有:
1.良好的防护性能:涂上液态玻璃之后,物品表面具有防水、耐磨、耐腐蚀以及抗紫外线等特性,使得物品表面更加平滑、美观且更加持久、耐用;
2.方便施工:它可以使用喷涂、刷涂等方式进行施工,非常方便快捷;
.防劫风险:它可以作为一种防劫的涂层,应用于银行、珠宝、收藏品和酒店等场所,从而保护财产和人身安全;
4.其他特性:液态玻璃涂层具有防腐和抗菌功能,有利于防止细菌的增殖。
缺点主要有:
1.成本高:液态玻璃技术需要昂贵的设备和用于涵盖特殊性能的化学剂,因此其生产成本相对较高;
2.操作成本高:由于施工需要特殊技能和特殊操作,因此满足这些技术要求的操作员需要良好的专业背景以及深厚的经验。
它的应用范围非常广泛,例如在建筑中可以用于保护石材和墙体,同时可以用于汽车、食品包装、电子产品等方面。
三、自洁玻璃
英文名(Self-cleaningGlass):主要采用纳米技术制成,能够自动去除污垢,保持玻璃的清洁和透明度。
自洁玻璃是一种具有自洁功能的特殊玻璃。它的原理是在玻璃表面覆盖一层具有超级疏水性质的自洁膜,使得水滴无法在表面附着,且将污垢冲刷干净之后自然干燥,从而保持玻璃表面的清洁和透明度。
它的成分通常是二氧化钛或者硅氧烷等材料,这些材料经特殊处理后可以形成一种微尺度的结构,形成蜂窝状的表面,这种结构可以使得水滴在表面滴落时,不会像一般的玻璃表面一样完全接触,而只是接触到结构表面的角点,从而形成了很小的接触面积,使得水滴无法附着在玻璃表面上。
此外,自洁膜可以利用太阳光线的紫外线和空气中的水分,在玻璃表面产生化学反应,使污垢分解,从而实现自洁的效果。
例如在建筑中,一些高层建筑难以清洗,因为需要特种工作人员攀爬高处才能进行清洗。但是如果这些建筑采用了自洁玻璃,就可以减少清洗次数和施工成本。
自洁玻璃还被广泛应用于汽车行业,可以在雨水天气中使车窗口保持清洁,提高驾驶的安全性。
自洁玻璃的优点包括:
1.自洁效果好:自洁玻璃是在表面形成了一层自洁膜,具有良好的自洁效果,可以有效地降低表面附着物和污染物的数量。
2.透明度好:自洁玻璃表面清洁,透明度高,不会因污垢或水渍而影响视线。
.耐高温耐腐蚀:自洁玻璃具有优异的耐高温和耐腐蚀性能,可以适应不同使用环境,例如建筑、汽车、航空、航天等领域。
4.节省清洁成本:自洁玻璃无需经常性地清洗,从而省去了清洁成本和人工。
缺点基本都一样:
1.成本较高:自洁玻璃技术成本较高,比普通玻璃和其他特殊涂层玻璃更昂贵。
2.操作难度大:因为自洁玻璃涂层的制造与应用都需要特殊的高精度设备和技术,因此施工过程中需要高水平的操作技术和专业技能。
不过自洁玻璃具有优异的自洁效果和广阔的应用前景,被广泛应用于建筑、汽车等领域,其在如今注重环保、高效率和智能化的现代社会发展中具有重要的意义。
四、陶瓷玻璃
英文名(CeramicGlass):主要采用陶瓷技术制成的高温玻璃,如耐火玻璃,透光性好,同时还具有耐高温、耐腐蚀等特性。
陶瓷玻璃,顾名思义,是由玻璃和陶瓷两种材料混合而成的一种新材料。
在制造过程中,会先将玻璃材料和陶瓷材料混合,在高温高压的环境中,通过熔化再结晶的方式将两种材料固化在一起形成陶瓷玻璃。
陶瓷玻璃的原理是采用了一种随温度变化而改变密度的技术,即高温下材料熔化形成液态,然后在恒温保持的环境中冷却。介于玻璃和陶瓷的特点之间,具有良好的物理化学性能和机械性能特征,并且具有优异的抗压、抗弯、抗腐蚀和化学惰性等特性。
例如在建筑领域,陶瓷玻璃常被用于外墙幕墙、屋顶、天花吊顶、电梯门和台阶等方面。其原因是陶瓷玻璃不仅具有很高的抗压和抗弯能力,而且具有极好的抗风化、耐腐蚀、防火、防水和隔音隔热等特性,可以在建筑物使用中提供良好的安全保障和舒适性质。
陶瓷玻璃的优点主要有:
1.良好的物理化学性能:由于陶瓷玻璃组成中的陶瓷材料,使其在物理化学性能方面表现出色。
2.高强度、高硬度:具有抗压、抗弯的优异机械性能,硬度高。
.优异的纯度和清洁性:陶瓷玻璃表面无孔,不易受到污染和腐蚀。
4.耐腐蚀、耐高温、耐磨损:陶瓷玻璃可以在各种恶劣环境下使用,能够承受高温、腐蚀和磨损。
缺点主要是:光透性和透光性不太好!
五、光学化学玻璃
英文名(OpticalGlass):其折射率、光散射和透过率等光学特性非常优秀,是光学器件等高端领域不可或缺的材料。
光学化学玻璃是一种应用于光通信、医疗、*事以及科学研究等领域的特殊玻璃。
它的原理是在玻璃中添加微量的离子,通过光改变离子的状态,从而对光纤进行调制或控制,并发挥其光学性质的作用。
在光学化学玻璃中,主要添加了一些进行光学放大或调制的离子,如元素钕、钪、掺铒等。这些离子可以通过光激发,将能量转移至其它处,同时产生一定程度的光放大或削弱,从而控制光的方向和强度。同时,光学化学玻璃可以热调制,即通过加热使其离子状态发生变化,从而对光线进行调制。
在医疗方面,光学化学玻璃可以用于激光治疗。激光通过被玻璃中添加的离子激发,产生大量的能量,并通过其对光的调制作用,将治疗效果最大化。此外,光学化学玻璃还可以应用于光纤通信中,通过对光的调制来传输信息。
光学化学玻璃的主要优点有:
1.具有很高的光学性能,如较高的光透过率、折射率和色散率等。
2.具有很高的稳定性和操作性能,可以在广泛的温度和环境范围内进行操作和应用。
.具有较好的机械性能和化学稳定性,可以承受极端的机械压力和化学环境。
4.具有广泛的应用领域,如光通信、医疗、科学研究等,有很高的应用价值。
缺点:
1.制造成本相对较高,制造难度较大。
2.使用过程中需要严格控制制造和操作过程,否则会影响其性能和稳定性。
六、气凝胶玻璃
英文名(AerogelGlass):气凝胶玻璃主要有空气凝胶高效率,低隔热,同时还具有轻质、防水、防火等特性,在建筑、航天、能源等领域应用广泛。
气凝胶玻璃是一种由高度纳米化的固体结构和含有大量气态空隙的材料,由于具有无比轻盈,保温隔热,化学稳定等优点,所以在能源、环保、医药和建材等领域有着广泛的应用前景。
气凝胶玻璃的制备主要过程是先将含有硅原子和其它材料的溶胶制备成凝胶,然后通过高温高压的处理,将水分中的液态水转变为气态水蒸气并扩散,从而形成大量的微细孔隙结构,将凝胶内所有的液态组分均匀地转变为气态,最终得到固态气凝胶材料。
在建筑行业中,气凝胶玻璃广泛应用于墙体、屋顶、地面以及管道等保温隔热领域。例如,可以使用气凝胶玻璃填充现浇混凝土中的隔墙,在保证建筑力学性能的前提下,很大程度上提高了保温性能,降低了能源消耗。
气凝胶玻璃的优点主要有:
1.非常轻盈:由于固体结构的纳米化,使得气凝胶玻璃具有极低的密度,比其他隔热材料的密度低得多。
2.优异的保温性能:气凝胶玻璃具有出色的隔热性能,在其很薄的墙壁中留有许多气流孔道,保温性和隔热性很好。
.良好的化学稳定性:由于气凝胶玻璃结构的合理性,使其具有非常好的化学稳定性和抗化学腐蚀能力。
4.环保节能:气凝胶玻璃是一种非常环保的材料,不含任何有益人体健康的重金属,具有优异的能源节约效果。
缺点:
1.制备过程复杂:制备气凝胶玻璃过程需要特殊的材料配比、制备工艺等,工作难度很大。
2.成本较高:由于制备工艺的复杂性和材料的高纯度等原因,气凝胶玻璃的制造难度很大。
七、硼硅玻璃
英文名(BorateGlass):硼硅玻璃主要由于其优异的机械性能和抗辐照性能,被认为是核工业中主要的结构材料。
硼硅玻璃是一种含有硼、硅、氧等元素的玻璃,成分中同时含有硼和硅元素的材料,其特点是硬度高、热膨胀系数小、抗热震性好等,广泛应用于光学、化学、电子和冶金等领域。
硼硅玻璃的制备原理是在高温、高压灌注炭化硼粉与挥发性硅源混合的气氛中进行制备。在此条件下,气流中的挥发性的硅源物质逸出,留下了一种高纯度的氧化硼-氧化硅熔融物。该熔融物液体中的硼氧键与硅氧键相互结合,形成了硼硅玻璃的三维硅氧框架。
在光学领域,硼硅玻璃具有透光性好、折射系数小等特点,常用于制造光学镜片及光学器件。如在显微镜镜头中,硼硅玻璃被广泛应用。硼硅玻璃能承受高温、高压等苛刻的条件,光学性能稳定,光学镜片和透镜用的硼硅玻璃具有高光学质量和高耐用性。
硼硅玻璃的主要包括:
1.高硬度和高抗热震性:硼硅玻璃具有很高的硬度和抗热震性能,能够在高温和高压的条件下运行。
2.优异的抗腐蚀性:硼硅玻璃不容易受腐蚀和磨损,能够长期稳定运作。
.良好的光学性能:硼硅玻璃具有优异的透光性和光学性能,可以用于制造透镜、光学窗口等光学元件。
4.稳定的化学性质:硼硅玻璃化学性质稳定,不易受到化学物质的影响。
缺点跟前面几种玻璃大同小异:
1.制备难度较大:硼硅玻璃制备过程需要特殊的材料配比和高温高压条件,制备过程难度较大。
2.制造成本相对较高。
八、强化玻璃
英文名(TemperedGlass):强化玻璃主要是在玻璃表面形成压缩层,从而提高强度和耐冲击性能,广泛应用于手机、电视等电子产品中。
强化玻璃是一种具有较高强度、弹性模量和抗冲击性的玻璃材料。它是在普通玻璃基础上进行强化处理,使其抗击打性、自重负荷能力等性能得到大幅提升。
它的原理是在普通玻璃表面形成一层厚度约为0.1-0.mm的高强度玻璃状表面层。这层表面层是通过加热玻璃至玻璃软化点以上,并迅速以约4m/s的速度冷却玻璃表面,使玻璃表面层受到迫使冷却而形成的压应力层来实现。
由于表面层的压缩应力抵消了内部的张应力,使得被强化玻璃的力学性能得到了很大提升。
强化玻璃常被应用于手机屏幕和汽车前挡风玻璃等,这是因为强化玻璃具有很高的抗冲击性能和抗划伤性,能够承受高速撞击而不破裂,减少了安全隐患。
强化玻璃的优点包括:
1.高强度:与普通玻璃相比,强化玻璃具有更高的抗冲击性能和承重能力。
2.抗划伤性好:强化玻璃具有较好的抗划伤性能,表面硬度高。
.安全可靠:由于强化玻璃的表面层是均匀的压缩应力层,即使在玻璃破裂时也不会产生锋利碎片,对人身安全有很好的保障。
4.光学性能好:强化玻璃具有透光性好的特点,广泛应用于玻璃幕墙、玻璃门窗、玻璃家具等领域。
缺点还是制造成本较高,加工难度较大,在强化前需要对玻璃进行加工处理。