玻璃的透光率、导热系数和脆性特性

1.密度

玻璃的密度与其化学组成有关，不同种类的玻璃的密度并不相同，含有重金属离子时密度较大，如含大量PbO的玻璃的密度可达6.59 g/cm3，普通玻璃的密度为2.5～2.69 g/cm3。其孔隙率P≈0，故认为玻璃是绝对密度的材料。

2.光学性质

玻璃具有优良的光学性质，广泛用于建筑物的采光、装饰及光学仪器和日用器皿。

当光线射入玻璃时，表现有反射、吸收和透射三种性质。光线透过玻璃的性质称为透射，以透光率表示。光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来称为反射，以反射率表示。光线透过玻璃后，一部分光能量损失，称为吸收，以吸收率表示。玻璃的反射率、吸收率、透光率之和等于入射光的强度，为100％。玻璃的用途不同，要求这三项光学性质所占的百分比不同。玻璃用于采光、照明时要求透光率高，如3 mm厚的普通平板玻璃的透光率不小于85％。

玻璃对光线的吸收能力随玻璃的化学组成和表现颜色而异。无色玻璃可透过可见光线，而对其他波长的红外线和紫外线有吸收作用；各种着色玻璃能透过同色光线，而吸收其他色相的光线。石英玻璃和磷酸盐、硼酸盐玻璃都有很强的透光性；锑、钾玻璃能透过红外线；铅、铋玻璃对X射线和γ射线有较强的吸收功能。彩色玻璃、热反射玻璃的透光率较低，有的可低至19％。

玻璃的透射性质是其重要的属性。

3.热工性质

玻璃的热工性质主要是指比热和导热系数。

玻璃的比热一般为（0.33～1.05）×103 J/（g·K）。在通常情况下，玻璃的比热随温度升高而增加，它还与化学成分有关，当含Li2 O、SiO2、B2 O3等氧化物时比热增大；含PbO、BaO时其值降低。(https://www.xing528.com)

玻璃是热的不良导体，由于玻璃传热慢，所以在玻璃温度急变时，沿玻璃的厚度从表面到内部，有着不同的膨胀量，由此而产生内应力，当应力超过玻璃极限强度时就会造成碎裂破坏。它的导热系数随温度升高而降低，这与玻璃的化学组成有关，增加SiO2、Al2 O3时其值增大。石英玻璃的导热系数最大，为1.34 W/（m·K），普通玻璃的导热系数为0.75～0.92 W/（m·K）。

4.力学性能

玻璃的力学性能与其化学成分、制品结构和制造工艺有很大关系。

玻璃的抗压强度较高，一般为600～1 200 MPa。其抗压强度值会随着化学组成的不同而变化。二氧化硅含量高的玻璃有较高的抗压强度，而钙、钠、钾等氧化物的含量高是降低其抗压强度的重要因素之一。

玻璃的弹性模量受温度的影响很大，玻璃在常温下具有弹性，普通玻璃的弹性模量为（6～7.5）×104 MPa，为钢的1/3，与铝接近。但随着温度升高，弹性模量下降，其出现塑性变形。一般玻璃的莫氏硬度为6～7。

玻璃在冲击力的作用下极易破碎，是典型的脆性材料，其抗拉强度很小，一般为40～80 MPa。抗弯强度也取决于抗拉强度，通常为40～80 MPa。

荷载作用时间的长短对玻璃的强度影响很小，但承受荷载后，制品表面下会产生细微的裂纹，这些裂纹会降低其承载能力，随着荷载时间的延长和制品宽度的增大，裂纹对强度的影响加大，使抵抗应力减小，最终导致破坏。用氢氟酸适当处理表面，能够消除细微的裂纹，恢复其强度。

5.化学性质

玻璃具有较高的化学稳定性，通常情况下对酸、碱、化学试剂或气体都具有较强的抵抗能力，能抵抗氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀。但如果玻璃的组成成分中含有较多的易蚀物质，在长期受到侵蚀介质腐蚀的条件下，其化学稳定性会变差，将受到破坏。