大家好，今天小编给大家介绍的是关于无机非金属材料的知识。下面就跟着小编一起来看看吧！玻璃真正为普通人民所享用始于十九世纪后期，在这之前的几千年，玻璃制品主要作为奢侈品，价格昂贵。十九世纪后期开始，建筑技术的巨大变化，电力工业的蓬勃发展及新兴交通工具的涌现，需要大量的窗玻璃、透明耐热的灯玻璃和透亮挡风的板玻璃等。这些需求促使玻璃成为一种新的工业材料而得到迅速发展。过去的七十年是已有五千年历史的玻璃技术发展最重要的时期。在熔炉、熔炼技术改革的同时，年美国人发明平拉法，年比利时发明了有槽垂直上引法，使平板玻璃的生产不再依靠繁重手工劳动的吹制法而获得迅速发展，年美国匹兹堡玻璃公司又发明了无槽垂直引上法，引上速度较有槽法高15-30%，玻璃的化学稳定性也较好。
年英国皮尔金额兄弟公司经过七年的试验研究，花费了四百万英镑的费用终于又发明了浮法生产工艺，不仅拉引速度快，而且可以省略庞杂的磨光和抛光工序，从而大大降低了成本，产量提高25%。浮法工艺在美国、西欧各国得到迅速的推广。在日本则是一方面发展浮法工艺，另方面也研究了对旧的有槽垂直引上法的改革，年研究出对辊法，只作小部分改造既能使玻璃质量有较大提高。现代的生产和生活需要愈来愈多的各种玻璃瓶，靠熟练工人吹制，产量有限。年美国的欧文斯研制出第一部制瓶机，年开始用于生产。
年又研制成功新的每分钟生产只瓶子的制瓶机，一天的产量相当于二十世纪初一个普通玻璃工人的四年产量。制造灯泡的机械也与制瓶机一样在二十世纪上半叶逐步发展和完善。二十世纪初期由于化学的进步，认识了玻璃的化学组成，使制造玻璃的配方逐步从纯经验中摆脱出来。新兴的化学工业不仅提供了大量的纯破，还提供了许多人工制取的原料，为玻璃的大量生产和新品种的研制创造了条件。制造玻璃的主要原料是硅砂和纯碱及石灰石，这些原料的来源和纯度都直接影响玻璃的质量和玻璃工业的发展。
为此人们用水洗、酸洗或浮选等处理方法除去硅砂中所混杂的铁、铬、钛等有害杂质，根据不同的用途，选择优质硅砂制造光学玻璃、特种玻璃、晶质玻璃，选择中等硅砂制造平板玻璃，选择次砂制造有色玻璃。玻璃品种的增加扩展了玻璃的用途。二十世纪初期生产的玻璃主要是钠钙玻璃，一般常用作窗玻璃，冷热不匀时易破裂，故制作化学仪器或生活中烤具就不合适，更不适宜制作镜片。年美国的科学玻璃公司制造出硼玻璃，其热膨胀系数远较钠钙玻璃小，加热至℃，然后立即浸入20℃水中，也不会破裂。因而很快发展为一种重要的化学用玻璃。以碳酸钾代替纯碱生产出来的钾玻璃，熔点也较高，适宜作化学仪器。
电力工业一般要求玻璃具有透明度高，导电率低，耐热性强和热膨胀系数小。不同电灯又有特殊的要求。大量生产的白炽灯，只需廉价的钠钙玻璃。功率高的白炽灯、聚光灯和高压放电灯，需用耐热玻璃。长弧缸灯则需耐高温、热膨胀系数小的石英玻璃、三十年代出现的高压水银灯要采用能透紫外线的特种玻璃。电子管、显像管也用自己要求的特种玻璃。随着光学玻璃的发展光学仪器也在进步。最早被用作光学材料的是天然晶体。十三世纪在威尼斯用玻璃作眼镜。因天文学和航海的需求，十六世纪发明了望远镜，随后又发明了显微镜。由于在玻璃成分中引入氧化铅，年获得第一对消色差透镜。瑞士光学玻璃制造专家纪南经过十年的努力，掌握了均匀玻璃的生产技术，年开始了稍具规模的光学玻璃试制。由于技术保密，法、英、德各国直到十九世纪中叶才建立起光学玻璃工厂。
德国耶拿大学物理学家、光学仪器家阿贝于年在蔡斯的工厂中，建立起光学仪器厂，负责研制和改进仪器的工作。年他发明了复消色差的显微镜。此时，他与肖特一起系统地研究了加人氧化领、砌酸盐、磷酸盐及锌盐等对玻璃性能的影响，发展起钡系、硼系、锌系等光学玻璃。年，他们建立的耶拿玻璃工厂，专门生产高质量的光学玻璃，直到第一次世界大战前居世界首位。在二十世纪三十年代前关于光学玻璃的研究都是在阿贝和肖特的基础上进行的。第一次世界大战期间，美国大力研制光学玻璃，发明滚压法大量制造望远镜和照相机镜头。第二次世界大战前后，随着各种光学仪器如航空摄影、紫外与红外光谱仪和照相机物镜等的发展，促使光学玻璃有了相应的发展。
年美国开始研究稀土砌酸盐玻璃，年创制了具有高折射率、低色散的钢系玻璃，并发展为商品生产。这是光学玻璃发展中一项重要成就。四十年代后期开始了对低折射率的氟化物、氟磷酸盐玻璃的研究，并在六十年代初获得了产品。七十年代又开始了向高折射率的玻璃中引入氧化错和氧化碎的研究，更多地注意发展具有特殊色散的光学玻璃。这些新型光学玻璃的研制都是发展新兴技术的需求。如在原子能工业中，作为观察窗和观察镜的玻璃就加入硼和铜的氧化物以吸收中子流，加入氧化钡、氧化铅等重金属氧化物以吸收y射线。有色玻璃是最常见的一种光学玻璃，早在古代就能凭经验少量制造。十九世纪下半叶化学的发展，使技师们较自如地添加某些着色剂，生产出多种有色玻璃，用作装饰品和工艺品。
二十世纪电气工业的迅速发展，信号灯、舞台布景使色玻璃的用途增多。光学的发展揭示了色玻璃滤色的机理，从而发展起多种光色玻璃，具有选择某些特定光线的能力，不仅对可见光的七种颜色有选择性，就是对不可见光也有选择性，起着光筛的作用。例如珍贵书籍、文献档案应避免紫外线的长时间照射，可用含氧化铬、氧化钒的色玻璃拒紫外线于窗外。红外线在太阳光中占60%，需要它或排除它也只有采用光色玻璃。在研制光学玻璃的过程中，几乎把周期表中各种元素联合地或单独地来试验，使周期表中50%的元素都在光学玻璃中得到应用。运用这么多元素解决一种材料，在材料生产中还是少见的。近来根据光色互变原理生产一种变色玻璃，它能随光的强弱而产生深浅不同的颜色，以保护眼睛。玻璃纤维是二十世纪三十年代问世的新产品。随着技术的不断改进，玻璃丝也愈来愈细，逐渐超过了羊毛、麻丝和棉花。从此玻璃制品摆脱了脆性而成为拉力强度很高的纤维制品。
用玻璃纤维拧成手指粗的绳子可以吊起几吨重的汽车。用玻璃纤维织成的布，既能耐高温，又不怕腐蚀，还有电绝缘和隔热等性能，在电机、化工、冶金、民用建筑、交通以及国防等部门都有广泛的用途。美国“阿波罗”号飞船宇航员所穿的宇航服就是用特种玻璃纤维和其他材料复合制成。玻璃纤维被大量地用作复合材料的增强材料，如四十年代出现的玻璃钢、以玻璃纤维增强的汽车橡胶轮胎和化工管道、增强水泥制品的轻质建筑材料等。玻璃纤维的应用最引人注目的成就是六十年代初随着激光技术问世的光导纤维。光导纤维以一种折射率高的玻璃作芯子，以另一种折射率低的玻璃作包皮，套制而成。光导纤维愈细愈纯，光能的损耗愈小。由于它具有独特的性能，很快被用于电子学、光学、通讯、全息照相、核物理、自动控制、医疗器械等部门。好了，今天小编就给大家介绍到这里，如果你也有好的想法，不妨在下方评论区内给我留言吧！
