文：制造原理 作者風(fēng)云哥
Hello大家好，我是風(fēng)云
正月十五元宵節(jié)臨近
你的家鄉(xiāng)有沒有熱鬧的廟會(huì)呢
今天去趕廟會(huì)，一個(gè)小攤前熱鬧非凡
大人小孩都在挑挑揀揀，
究竟是什么如此吸引人呢
擠進(jìn)去一看，原來是玩玻璃球的
玻璃大家都很常見
玻璃水杯，玻璃幕墻，大落地窗等等
大家有沒有想過玻璃到底是什么
今天就帶大家了解一下這個(gè)偉大的發(fā)明
提到玻璃，那種特殊的質(zhì)感非常能夠代表現(xiàn)代風(fēng)格，其實(shí)不然，玻璃算是人類最早得到的人造材料，早在四千多年前的兩河流域就發(fā)現(xiàn)了人造的璃顆粒，中國(guó)在3000年前的商代也有對(duì)玻璃的記載
玻璃的發(fā)現(xiàn)還是一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，人們發(fā)現(xiàn)在石灰石和石英砂上點(diǎn)起火堆，燃燒過火堆的灰燼里有一些堅(jiān)硬質(zhì)地的結(jié)晶，利用這些結(jié)晶就制造出了第一件玻璃制品，現(xiàn)在的玻璃價(jià)格并不貴，也非常容易獲得，也許大多數(shù)人覺得玻璃向來都是廉價(jià)之物，而然玻璃在歷史上算是最昂貴的材料了，直到第二次工業(yè)革命，玻璃才逐步成為日常用品，在此之前，玻璃實(shí)打?qū)嵉乃阕魃莩奁贰?/span>
現(xiàn)代玻璃制造業(yè)原料是石英砂、石灰石、長(zhǎng)石、純堿、硼酸等，將他們按照規(guī)定的比例倒入熔煉爐中高溫加熱到熔融狀態(tài)，直至到無氣泡的玻璃漿。
這時(shí)候玻璃還是滾燙的流體，要想讓玻璃漿變成日常使用的有形狀的固體，就要進(jìn)入成型工序，將玻璃漿冷卻到一定溫度，使其具有一定的粘性和可塑性，工業(yè)上成型的方法主要是壓制和吹制，將一定量的玻璃注入到模具里，用壓力設(shè)備進(jìn)行成型，主要應(yīng)用于玻璃杯和玻璃碗，玻璃瓶則是吹制成型的。
成型之后還有一道退火工序必不可少，玻璃制品在成型過程中經(jīng)過了溫度和形狀的變化，在內(nèi)部產(chǎn)生了不均勻的應(yīng)力，如果不加退火直接冷卻，就會(huì)造成冷暴的現(xiàn)象，所謂的退火就是將成型的物品在一定溫度下保存一定時(shí)間，或者緩慢冷卻，這樣的玻璃制品才可以有一部分對(duì)外力的抗性。
大家有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，似乎很少有一種材料能像玻璃這樣，可以加熱到粘稠狀態(tài)進(jìn)行塑性，而其只要保持這一溫度下，并不會(huì)變成液態(tài)，或者固態(tài)，玻璃的這一種自帶屬性，便稱作玻璃態(tài)，也顛覆了傳統(tǒng)的固液氣三態(tài)成為了第四態(tài)。那要解釋這一狀態(tài)的產(chǎn)生，就要深入到另一個(gè)層次，了解晶體與非晶體的奧秘了。
放眼看去，自然界中很多礦物都是固體，而人類現(xiàn)代工業(yè)下的新材料半數(shù)以上也是固體，比如金屬合金，玻璃，陶瓷，水泥，橡膠，木材等。而絕大多數(shù)的固體是晶體，只有玻璃之類的物質(zhì)是非晶體。晶體與非晶體的本質(zhì)差別就是非晶體不能不能自發(fā)的呈現(xiàn)多面體外形，微觀結(jié)構(gòu)上原子排列相對(duì)無序。
另一個(gè)直觀的現(xiàn)象就是晶體都有自己明確的熔點(diǎn)溫度，比如白銀是一種金屬晶體，它的熔點(diǎn)是961.36攝氏度，溫度超過這個(gè)節(jié)點(diǎn)，白銀內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，就會(huì)化作液體狀態(tài)，而低于這個(gè)溫度則變成固態(tài)。
而玻璃只要溫度升高，就開始變得向粘稠方向發(fā)展，其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，也就是說，玻璃并沒有固定熔點(diǎn)，只有一個(gè)狀態(tài)改變的溫度范圍。而這個(gè)范圍就賦予了玻璃在工匠手中變成一種藝術(shù)品。
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