欣闻《新型建筑玻璃》已定稿,即将出版,对编写此书的人员表示衷心的祝贺。
玻璃学科是无机非金属材料学科中的一个重要分支,在现代先进材料科学中占有重要的地位。但是,与人民日常生活资料休戚相关的传统材料,建筑玻璃却往往被人忽视。随着国民经济的发展,建筑玻璃已取得了很大的发展,涌现出不少新产品,新设备,新技术和新应用,正日益地改善现代人们的生活方式。在我国国民总产值每年两位数发展的形势下,建筑玻璃生产突飞猛进的环境中,急需有一本能论述全面,体现建筑玻璃行业里的新品种,新技术,新进展的教材。为了总结和概括此领域的最新成就,使学生能全面地了解当代建筑玻璃的科学知识,特别是培养学生从事新型建筑玻璃的研究与生产的能力,使他们在“节能减排”方面有所作为,在促进环境保护,保持国民经济长久持续发展方面有所贡献。因此,本书的出版,为他们提供了一本有实际应用价值的教材。
本书是由在教学和科研第一线的工作人员执笔编写,不仅对大量的文献进行了总结,也是编写者在建筑玻璃研究与应用方面丰硕成果的反映。本书内容丰富,素材翔实,结构严谨,层次分明,颇有特色,可作为材料类专业高年级学生的教材,也可作为从事建筑玻璃的工程技术人员及相关人员的参考书。
本书的出版,也将进一步推动我国建筑玻璃行业的发展,有利于实现我国中长期规划对建筑玻璃所提出的战略目标。
第1章 玻璃的组成、结构和性能
自然界中,物质存在着三种聚集状态,即气态、液态和固态。固态物质又有几种不同的形式存在,即晶体、非晶体(无定形态)和准晶。
玻璃属于无定形态。其机械性质类似于固体,是具有一定透明度的均匀脆性体,破碎时往往有贝壳状断裂面;但从微观结构来看,玻璃态物质中的质点呈近程有序、远程无序,因而又有些像液体。当前“玻璃”有两种含义:从状态的角度理解,玻璃是一种介于固体与液体之间的聚集状态;也可以认为玻璃是一种材料或一种物质的名称(例如窗玻璃和玻璃杯)。玻璃的定义是:由熔融物冷却、硬化而得的非晶态固体,其内能和构形熵高于相应的晶体,其结构为短程有序,长程无序。从熔融态转化为固态时有一转变温度Tg。
玻璃的物理化学性质不仅决定于其化学组成,而且与玻璃结构有密切的联系。只有认识玻璃的结构,掌握玻璃组成、结构、性能三者之间的内在联系,才有可能通过改变化学成分、热历史,或利用某些物理、化学处理,制取符合预定要求的物理化学性能的玻璃材料或制品。