[科普中国]-铝硅酸玻璃

铝硅酸玻璃以二氧化硅和氧化铝为主要成分的玻璃，其中氧化铝含量可达20%以上。

铝离子的配位数取决于碱金属氧化物的含量。铝硅酸玻璃具有较好的化学稳定性、电绝缘性、机械强度，较低的热膨胀系数，但高温黏度大，相应地熔制温度也高。铝硅酸玻璃膨胀系数低，耐水性好，随温度降低玻璃熔体的黏度急剧增大，适宜于用喷射形成玻璃纤维。与其他玻璃相比，软化点非常高（约900℃）。适用于制造无碱玻璃纤维、化工玻璃管道、水表玻璃等1。

简介硅酸盐玻璃是一种非晶态材料，它具有很多优异的物理性能，例如高强度、高 透光 度和高硬度等。因此，硅酸盐玻璃及其制品在建筑、信息、航空、航天及平板显示等国民经济各个领域有着广泛的应用。但是，随着硅酸盐玻璃在航空、航天等一些特殊领域的广泛应用，对硅酸盐玻璃在强度、抗热震等方面提出了更高的要求。为满足这些要求，人们通过各种手段对玻璃进行强化进而提高其强度2。

性能及应用铝硅酸玻璃以氧化硅和氧化铝为主要成分的玻璃。当氧化铝含量高达20%以上时，该类玻璃熔化温度很高，玻璃内的气泡和条纹不易排除，熔制时最好采用机械搅拌，常需加入表面活性助剂，如锑酸钠、焦硫锑酸钠等，并选择铂铑合金作为坩埚材料。在铝硅酸盐玻璃中存在铝反常现象，氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属氧化物的相对含量而变化，该现象常被用来调整此类玻璃的应用性能。铝硅酸盐玻璃具有耐热、低热膨胀系数（30～60×10-7/℃），电绝缘性，良好的机械性能，耐水性好等特性。可用于制作化工管件、瓶罐、液位计、防弹防爆、微晶、荧光屏、耐热玻璃等，适宜喷射制成玻璃纤维，在化工、电子、航空、航天等领域广泛应用3。

强化方法对玻璃进行强化的方法大致为五种：

（1）减小玻璃的表面缺陷；（2）控制裂纹缺陷尖端附近的环境；（3）使用聚合物对玻璃表面进行涂层以增强；（4）引入表面压应力；（5）改变玻璃组分以在裂纹和裂纹周围析出第二相沉淀。其中，引入表面压应力的方法应用最为广泛。

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学