玻璃及其制品由过去单纯作采光材料，向多功能、多用途、多品种的方向发展。目前玻璃品种有平板玻璃、装饰玻璃、安全玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等新型玻璃等。

11.4.1　概述

玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石和长石等为主要原料，同时添加一些辅助材料，经高温熔融，成型后快速冷却而成的非晶体固体材料。玻璃具有各向同性的性质。

（1）密度。普通玻璃的密度为2.45～2.55g／cm3，其密实度为1，空隙率为0，故认为玻璃为绝对密实的材料。

（2）力学性质。玻璃的抗压强度随化学组成不同而相差极大（600～1600MPa），玻璃的抗拉强度通常为抗压强度的1／15～1／14，约为40～120MPa。因此，玻璃受冲击时易破碎，是典型的脆性材料。在常温下玻璃具有弹性，但弹性模量非常接近其断裂强度，所以脆而易碎。

（3）热工性质。玻璃的导热性很差，与玻璃的化学组成有关，导热系数一般为0.75～0.92W／（m·K），当玻璃温度急变时，由于导热性能差，热量传导不均匀，致使沿玻璃的厚度不同，膨胀或收缩量不同而产生内应力，当内应力超过玻璃的极限强度时，就会造成玻璃碎裂。由于玻璃的抗压强度远高于抗拉强度，所以其耐急冷性比耐急热性更差。

（4）一般玻璃具有较高的化学稳定性。

（5）玻璃的缺陷。玻璃缺陷有气体夹杂物（气泡）、固体夹杂物（结石）和玻璃态夹杂物（波筋、线道、疙瘩和砂粒）等。

11.4.2　平板玻璃

1.普通窗用玻璃

普通窗用玻璃通常为平板玻璃，又称为白片玻璃或净片玻璃，是建筑工程中用量最大的玻璃，也是生产其他特殊性能玻璃的原料，故又称原片玻璃。普通窗用玻璃属于无色钠玻璃，按生产工艺的不同主要有拉引法玻璃和浮法玻璃，前者也称普通平板玻璃。普通平板玻璃既透光又透视，透光率达85%左右，具有一定的隔声、保温作用，但质脆、抗冲击性差。

普通平板玻璃的计量方法是以标准箱计算。厚度为2mm的平板玻璃，每10m2一标准箱。普通平板玻璃由于其透光度高、价格低等优点，主要用于建筑工程中的门窗采光，室内各种隔断、橱窗、橱柜、展台、玻璃搁架等，也作为钢化、夹层、夹丝、镀膜、中空等玻璃的原片。

浮法玻璃是用浮法工艺生产的平板玻璃。浮法玻璃具有表面光滑平整、厚薄均匀、光学畸变小、物像质量高的优点。浮法玻璃良好的表面平整度和光学均一性，避免了普通平板玻璃容易产生光学畸变的缺陷，适合于各类建筑，特别是高级宾馆、写字楼、大型商场和博物馆等建筑的门窗等，也可替代磨光玻璃使用。还可以作为夹层玻璃、中空玻璃、热反射玻璃、钢化玻璃、防火玻璃和光栅玻璃等的原片玻璃。

2.磨光玻璃

磨光玻璃又称为镜面玻璃，是由普通平板玻璃经过机械研磨和抛光而成的表面平整光滑的平板玻璃。磨光的目的是为了消除由于表面不平引起的波筋、波纹等的外观缺陷，使从任何方向透视或反射物像均不出现光学畸变现象。磨光玻璃分为单面磨光和双面磨光两种。常用于大型高级门窗、橱窗及制镜工业。因浮法玻璃可替代磨光玻璃，自浮法玻璃出现以后磨光玻璃用量大大减少。

3.磨砂玻璃

磨砂玻璃又称为毛玻璃、暗玻璃、漫射玻璃。是采用机械喷砂、手工研磨或者氢氟酸溶蚀等物理或化学方法将普通平板玻璃的单面或双面加工成均匀粗糙表面所得的玻璃。

磨砂玻璃表面粗糙，使透过的光线产生漫反射造成透光不透视的效果，且光线柔和，不刺目。一般用于建筑物的卫生间、浴室和办公室等需要隐秘或不受干扰的房间；也可用于室内隔断、黑板和灯箱透光片。

4.彩色玻璃

彩色玻璃又称为有色玻璃或饰面玻璃，分为透明、半透明和不透明3种。透明彩色玻璃是在玻璃原料中加入一定量的金属氧化物作为着色剂使玻璃带色。彩色玻璃的颜色有很多种，具有很好的装饰效果。半透明彩色玻璃又称为乳浊玻璃，是在玻璃原料中加入乳浊剂，经过热处理而成。它不透视但透明，可以制成各种颜色的饰面砖或饰面板。

透明和半透明彩色玻璃常用于建筑物的内外墙、隔断、门窗及对光线有特殊要求的部位。也可作为夹层玻璃等的原片，具有很好的装饰性和使用功能。

不透明彩色玻璃是在平板玻璃的表面经喷涂色釉后经热处理而成，也可以采用有机高分子涂料制成。它可用于建筑内外墙面，使表面光洁、明亮但又无漫射光，也可拼成不同图案，具有独特的装饰效果。

5.釉面玻璃

釉面玻璃是一种不透明的彩色饰面玻璃，它以普通平板玻璃、浮法玻璃或磨光玻璃等为原片，表面涂敷一层易熔的彩色釉料，采用与陶瓷釉烧相似的工艺制成。釉面玻璃具有不透明的彩色表面、良好的化学稳定性和装饰性，可用于建筑物室内外墙体饰面层。

6.压花玻璃

压花玻璃又称为滚花玻璃，是在玻璃液硬化前经过刻有花纹的滚筒，使玻璃单面或双面压有深浅不同的各种花纹图案。在有花纹的一面，用气溶胶对表面进行喷涂处理，可使玻璃表面呈现如淡黄色、黄色、浅蓝色或橄榄色等多种色彩。经过喷涂处理的压花玻璃，不仅图案立体感增强，而且强度可提高50%～70%。除一般的压花玻璃外，还有彩色压花玻璃、彩色膜压花玻璃和真空镀膜压花玻璃等新型装饰玻璃品种。

压花玻璃由于花纹凹凸不平使光线产生漫射而失去透视性，因而透光不透视，同时其花纹图案多样，具有良好的装饰效果。常用于办公室、浴室、卫生间等的门窗、隔断和屏风等。

7.喷花玻璃

喷花玻璃又称为胶花玻璃，是在平板玻璃表面上贴以花纹图案，抹上护面层后，再经喷砂处理，揭去花纹图案原稿后，即形成了透明与不透明相间的花纹图案。光线通过花纹图案部分时具有透光及透视的效果；通过磨砂部分时则产生漫射，透光不透视，因此喷花玻璃具有图案清新、雅致大方的装饰效果。喷花玻璃适用于室内门窗、隔断、玻璃屏风等。

8.镭射玻璃

镭射玻璃又称为激光玻璃，是以玻璃为基材，经激光表面微刻处理形成的新一代激光装饰材料。它采用激光全息变光技术原理，将摄影美术与雕塑的特点融为一体，使普通玻璃在白光条件下因物理衍射作用呈现五光十色的动态三维立体图像，在同一块玻璃上可形成上百种图案。

镭射玻璃广泛用于宾馆、酒店、歌舞厅等的内外墙贴面幕墙、地面、隔断及技术屏风等处，也可做招牌、灯饰、变光观赏雨缸等的外观装饰材料。

11.4.3　安全玻璃

安全玻璃是具有力学强度高、抗冲击能力好的玻璃。其主要品种有钢化玻璃、夹层玻璃和夹丝玻璃等。安全玻璃被击碎时，其碎块没有尖锐的棱角不会伤人或碎而不散不会伤人；安全玻璃兼具有防火、防盗、装饰等功能。

1.钢化玻璃(www.daowen.com)

钢化玻璃又称为强化玻璃。钢化玻璃是利用物理或化学的方法在玻璃表面形成一个压应力层，而玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成玻璃破坏。当玻璃受到外力作用时，这个压应力层将部分拉应力抵消，避免玻璃破碎。因此，钢化玻璃具有较高的抗弯强度、抗冲击性和热稳定性，克服了普通玻璃性脆易碎的缺点。物理钢化玻璃，一旦局部发生破损，便会变化发生应力释放，破碎成圆钝的小碎块而不致伤人，所以物理钢化玻璃为安全玻璃，但不能现场切割，必须按要求尺寸向厂家定做加工。化学钢化玻璃破损后仍然为带尖角的大碎块，不能作安全玻璃使用，但可任意切割。

钢化玻璃由于其优良的性能，广泛用于建筑工程、交通工具及其他领域中。例如，建筑物的门窗、隔断、幕墙和橱窗等；汽车、火车和轮船等窗户和风挡。

2.夹丝玻璃

夹丝玻璃又称为钢丝玻璃、防碎玻璃。将玻璃加热到红热软化状态，再将预热处理的金属丝网或金属丝压入玻璃中间而成；或在压延生产线上，当玻璃通过两压延辊的间隙成型时，送入经过预热处理的金属丝网，使其平行压在玻璃中制成。由于金属丝网与玻璃牢固黏结在一起，使夹丝玻璃在受到冲击或遭受温度剧变时，由于金属丝网的固定作用，破而不散，裂而不碎，从而避免了带尖锐棱角的玻璃碎片飞出伤人，因而其安全性、防火性、防盗性高。因金属丝和玻璃的热膨胀系数和导热系数相差较大，当两面温差较大、局部受冷热交替产生开裂、破损，故夹丝玻璃耐急冷急热性差。夹丝玻璃的切割边缘处外露的金属丝网，在遇水后产生锈蚀并向内部延伸，锈蚀物体积增大而将玻璃胀裂，故夹丝玻璃的切割口处应涂防锈涂料或贴异丁烯片，以阻止锈裂，同时应防止水进入玻璃框槽内。

夹丝玻璃按外观质量分为优等品、一等品和合格品。我国生产的夹丝玻璃分为夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃两类。

夹丝玻璃主要用于高层建筑、公共建筑的天窗、仓库的门窗、防火门窗、地下采光窗、天棚顶棚及易受震动的门窗上。

3.夹层玻璃

夹层玻璃是在两片或多片玻璃原片之间，嵌夹透明、柔软而强韧的塑料薄片，经加热、加压粘合而成的平面或曲面的复合玻璃制品，用于生产夹层玻璃的原片可以是普通平板玻璃、浮法玻璃、彩色玻璃、吸热玻璃或热反射玻璃等。夹层玻璃的层数有2、3、5、7层，最多可达9层。夹层玻璃透明性好，抗冲击性能好（比普通平板玻璃高出几倍）。由于夹层材料的存在，当玻璃破碎时，只产生辐射状态的裂纹，不会散落碎片，不致伤人，是一种安全玻璃；此外，夹层玻璃耐光、耐热、耐湿、耐寒、隔声和保温，长期使用不易变色老化。

夹层玻璃不仅可作采光材料，而且具有良好的安全性、隔声、防弹、防紫外线、减震、控制光线和加热等作用，所以广泛用于有特殊要求的建筑物门窗、天窗、隔断和橱窗等；也可用于有防弹、防盗等要求的场所，交通工具的风挡玻璃等。

11.4.4　特种玻璃

特种玻璃不仅具有传统平板玻璃的采光性能，而且具有特殊的对光和热的吸收、透射和反射能力，有着令人赏心悦目的外观色彩，所以是一种集节能性和装饰性于一身的玻璃。建筑上常用的特种玻璃主要有吸热玻璃、热反射玻璃和中空玻璃等。

1.吸热玻璃

吸热玻璃是一种能控制阳光中热能透过的玻璃，吸收了全部或部分红外线辐射能，能保持良好的可见光透过率。吸热玻璃通常都带有一定的颜色，所以也称为着色吸热玻璃。

吸热玻璃的生产方法分为本体着色法和表面喷涂法（镀膜法）两种。

本体着色法是在普通玻璃原料中加入具有吸热特性的着色氧化物，如氧化铁、氧化钴和氧化镍等，使玻璃本身全部着色并具有吸热特性。表面喷涂法是在普通玻璃表面喷涂有色氧化物，如氧化锡、氧化钴和氧化锑等，在玻璃表面形成一层有色的氧化物薄膜。

吸热玻璃也可加工成中空玻璃、夹层玻璃等，其隔热效果更佳。吸热玻璃被加工成钢化玻璃使其具有隔热、装饰及安全等性能。吸热玻璃广泛用于建筑物的外门窗，车船等的挡风玻璃，起到采光、隔热和防眩目等作用；也适用于建筑物的玻璃幕墙。

2.热反射玻璃

热反射玻璃是对太阳光具有较高的反射比和较低的总透射比，可较好地隔绝太阳辐射热，并对可见光有较高透射比的节能型装饰玻璃。热反射玻璃与吸热玻璃的区别可用下式表示：

S＝A／B

式中　A——玻璃对整个光通量的吸收系数；

B——玻璃对整个光通量的反射系数。

当S＞1时称之为吸热玻璃；当S＜1时称之为热反射玻璃。

热反射玻璃是采用热解法、真空法、化学镀膜法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜；或采用电浮法、等离子交换法，向玻璃表面层渗入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成热反射膜，所以热反射玻璃又称为镀膜玻璃。

普通平板玻璃的太阳辐射热反射率仅为7%～8%，而热反射玻璃的太阳辐射热反射率可达25%～40%，可见光的透过率在20%以上。所以热反射玻璃在保证室内采光柔和的条件下，可以有效地屏蔽进入室内的太阳辐射热。

热反射玻璃的反射膜层具有单向透视和镜面效应。白天，人们在室外面对着热反射玻璃时，由于其镜面反射特性，只能看到映射在玻璃上的室外景物，而看不到室内的情景，但从室内可清楚地看到室外的景色。晚上正好相反，由于室内灯光的照明，看不到室外的景物，但从室外可清晰看到室内的情况，可借助窗帘等加以屏蔽。热反射玻璃具有多种颜色，加之具有镜面效应和单向透视性，所以热反射玻璃是一种极富装饰性的材料。

热反射玻璃主要用于避免由于太阳辐射而增热及设置空调的建筑。使用于各种建筑物的门窗、车船的玻璃窗、玻璃幕墙以及各种艺术装饰。用热反射玻璃来制成中空玻璃或夹层玻璃窗，以提高其绝热性能。

3.中空玻璃

中空玻璃是由两层或两层以上平板玻璃原片构成，其四周用高强度、高气密性复合胶粘剂将玻璃原片与铝合金框胶结密封，框内填充干燥剂，使玻璃原片之间空腔内的空气保持高度干燥。中空玻璃的玻璃原片可为普通、钢化、压花、夹丝、吸热和热反射等玻璃，品种繁多。因而所制成的中空玻璃产品使用于保温、防寒、隔音、防霜露、防盗报警等多种用途，且一种产品也可具有多种功能。仅就节能而言，采用双层中空玻璃，冬季采暖的能耗约可降低25%～30%。中空玻璃主要用于采暖、空调、防止噪音的建筑上。如住宅、学校、医院等，也可用于火车、轮船上。

4.光致变色玻璃

光致变色玻璃是根据照射光线的强度自动调节透过率的玻璃。即这种玻璃在太阳或其他光线照射下，玻璃的颜色会随光线增强而渐渐变暗；当照射停止时，又恢复到原来的颜色。这种玻璃是在玻璃中加入卤化银，或在玻璃与有机夹层中加入钼和钨的感光化合物而获得光致变色性。可作车船、建筑物的挡风玻璃，计算机图像显示装置，光学仪器透视材料，最普通的是用作光致变色眼镜。

5.泡沫玻璃

泡沫玻璃是以玻璃碎屑为基料，加入少量发气剂（封闭孔用炭黑，开口孔用碳酸钙）按比例混合粉磨，磨好的粉料装入膜内并送入发泡炉内发泡，然后脱膜退火而制成的一种多孔轻质玻璃制品，其孔隙率可达80%～90%。泡沫玻璃的孔隙多为封闭孔，孔径一般为0.1～5mm，也有小到几微米的孔。由于泡沫玻璃多孔的特性，其表观密度小、导热系数小、吸声系数大、抗压强度低、使用温度高。此外，泡沫玻璃具有不透气、不透水、抗冻、防火及可锯、钉、钻等特点。

泡沫玻璃属于高级泡沫材料，主要用作建筑物的绝热材料、吸声装饰材料等。