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文章正文
玻璃的發展歷史及未來應用展望
作者:    發布于:2022-08-07 13:09:43    文字:【】【】【
摘要:第十一屆沙河國際玻璃工業展覽會將于2022年9月17日-19日在沙河國際會展中心舉行

一、玻璃的發展歷程

1.1 世界玻璃起源

根據相關文史記載,向上溯源至公元前3000年到公元前2000年左右,埃及或美索不達米亞人就已經出現了較為成熟的玻璃制造技術了。同時又有傳說記載3000多年前,腓尼基商人發現在火焰的作用下,一種名為“天然蘇打”(一說硝石)的礦物與沙灘上的石英砂發生化學反應產生的晶體, 這就是最早的玻璃。腓尼基人自然沒有放過潛在的商業機遇,他們利用這一化學反應生產了大量的粗制砂石蘇打燒制融合的玻璃珠并四處售賣,在獲取大量利益的同時促進了玻璃在世界上的第一次流行,使眾多與腓尼基人有貿易往來的國家第一次接觸到了美麗的玻璃。

腓尼基人的費昂絲和費列特兩種玻璃被認為是玻璃器的先驅。早期玻璃的發展經過了四個主要的發展時期:古代文明時代(公元前3500年到公元前1000年左右)、古典文明時代(公元前100年到公元500年左右)、 中世紀文明時代(公元500年到公元1500年左右)和文藝復興及17~19世紀時代(公元1500年到公元1890年),之后便逐漸形成了當今社會的狀況,特種玻璃、藝術玻璃、裝飾玻璃和建筑玻璃當道的局面。


1.2 中國玻璃起源

中國玻璃出現的時間總體上要晚于世界玻璃出現的時間。

中國古代先民約在商代晚期研究出了原始瓷器, 而這個時間在美索不達米亞人采用卷芯法制造玻璃之后的2000年左右。根據目前研究發現, 我國境內最早的玻璃出現于新疆地區。關于玻璃是否是我國自創的問題, 最為普遍的觀點是我國玻璃最早進口于西亞, 是作為一種奢侈品出現于我國境內。而我國自制玻璃應當出現于戰國晚期, 該論斷源于出土于我國湖南、湖北等戰國晚期墓葬中的玻璃器。

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在中國古代,玻璃又被稱作琉璃。漢代時期,由于西亞文明大量玻璃器的輸入,我國自制的玻璃器數量一度減少或融入異域元素,這一文化共榮情況在隋唐時期得到改善,期間誕生了許多中國傳統樣式的精美的吹制玻璃。而宋代時期,大量玻璃器皿從阿拉伯國家輸入中國,充滿異域風情的玻璃器皿又在祖國大地上遍地開花,形成中西文化交融的盛景。值得一提的是,雖然大量異域玻璃器皿傳入中國,但中國古代玻璃器和國際玻璃器依然存在顯著的區別。除樣式不同之外,中國古代玻璃器更大的不同在于玻璃的成分。當時西亞文明的玻璃主要成分為鈉鈣硅酸鹽類物質, 而我國則采用氧化鉀(從草木灰中提?。┳鳛槿蹌?這導致我國古代玻璃與西方玻璃在材質上的顯著區別。

二、玻璃的應用

2.1 玻璃在歷史上的應用

玻璃最早被應用于日常生活用品,如玻璃杯、玻璃瓶、玻璃盤等。美索不達米亞人采用卷芯法制作玻璃的方法是制作土質卷芯,隨后在卷芯外層纏繞上熔融粘稠的玻璃絲帶,經過表面處理后得到玻璃器。而通過這種方式制作的玻璃器往往呈現瓶狀,被用作盛水或食物的容器。

最早的玻璃被人們認為成僅有綠色一種,這種單一的色澤限制了玻璃的應用方向。直到后來人們才發現玻璃之所以呈現出綠色的色澤是因為制作玻璃的原料中含有少量的鐵, 而二價鐵的化合物使得玻璃顯綠色。在加入二氧化錳以后, 原來的二價鐵變成三價鐵顯黃色, 而四價錳被還原成三價錳呈紫色[1]。這種特殊而美麗的顏色變化使人們對玻璃的應用更上一層樓——各類彩色玻璃制品橫空出世。尤其是意大利人掌握了先進的玻璃板制造技術后,彩色玻璃被廣泛應用到教堂的裝飾玻璃中,在哥特式風格的教堂建筑中尤為顯著。哥特式教堂往往呈現出尖而高、好似向上飛騰的建筑結構,這使得高大的落地窗成為了彩色玻璃的舞臺。陽光透過五彩的窗格照進神圣的教堂,使教堂的氣氛更加莊嚴、神圣。

在這之后,玻璃又被廣泛的應用到建筑行業。1833年,世界上第一座完全以鐵架和玻璃建成的建筑物——巴黎植物園溫室(Jardin des Plantes)問世了。有別于石質建筑的厚重感,玻璃建筑能夠帶來清亮、純潔的感受,一時間得到人們的推崇。更鮮明的例子是1851年帕克斯頓主持建造的倫敦世界博覽會會場(又稱“水晶宮”),這座會場簡直可以被稱作玻璃的圣殿。

而在中國,玻璃則廣泛應用于裝飾、建筑行業。大量出土文物如發簪、發釵甚至項鏈、手環等使用到了彩色琉璃珠,也就是玻璃的雅稱。在中國古代富家建筑的屋頂上也隨處可見色彩亮麗光鮮雅致的琉璃瓦。到了清代,隨著西洋文化的傳入,玻璃制品也有了創新性的發展,如玻璃鼻煙壺等新式物品的出現。

2.2 現代玻璃應用

進入現代,玻璃的應用更加廣泛?,F代玻璃可以簡單分類為平板玻璃和特種玻璃。平板玻璃主要分為三種:即引上法平板玻璃 (分有槽/無槽兩種) 、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。這幾種玻璃在建筑裝修行業、汽車工業、藝術行業甚至軍隊都有其用武之地。根據成分的不同,玻璃可分為石英玻璃、高硅氧玻璃、鉛硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鉀玻璃等。各種玻璃各有用途,如鈉鈣玻璃可以用于平板玻璃、玻璃器皿和燈泡的制造;鉛硅酸鹽玻璃則因為高金屬浸潤性而被用作真空管芯柱等,也因為含鉛能夠阻擋放射性物質的緣故被用來阻擋射線;硼硅酸鹽玻璃因為高強度、耐腐蝕的特性被用作化學實驗儀器玻璃的首選。

三、玻璃的未來

3.1 藝術玻璃與裝飾玻璃的未來展望

當代玻璃應用的一大領域是藝術玻璃和裝飾玻璃。玻璃已經擺脫早期追求實用的桎梏,開始往精美化發展。在玻璃工作室如雨后春筍般大量涌出后,越來越多精美的玻璃制品開始涌現,有玻璃燭臺、玻璃擺件、玻璃塑像甚至大型彩色玻璃雕像。藝術玻璃所涉及的物品大到汽車、建筑、庭院雕塑,小到鐘表表盤、鏡框、手機。玻璃還可作為水鉆來代替昂貴的鉆石,現今見到的小飾品上的“鉆石”,實則大部分為玻璃制成的各色水鉆。

對藝術玻璃未來發展的展望,我個人建議以下幾點:1、藝術玻璃與裝飾玻璃要重視靈感與創意,堅持獨一無二的創作設計,帶給人們一場視覺盛宴。2、優化藝術玻璃的原料結構,降低成本以擴大藝術玻璃的產量。3、制定行業標準,使藝術玻璃得到更規范的設計與生產,避免原料污染等現象發生。4、在藝術玻璃與裝飾玻璃的生產制造流程中融入高新技術,使玻璃制造技術走上一個新臺階,更好的促進產業發展。

藝術玻璃和裝飾玻璃的多功能化與復合化是適應時代潮流的要求, 如將太陽能電池與彩色玻璃幕墻相結合制備的裝飾玻璃既可利用太陽能又可作非承重墻, 還可起裝飾作用, 一舉兩得。

3.2 特種玻璃

特種玻璃廣泛應用于儀表、軍事、醫療、電子、化學、建筑等領域,各有特點。如鋼化玻璃(強度系數大、不容易破裂,即使破裂也不會形成尖銳顆粒傷害到人體)、壓花玻璃(不透明,常應用于需要不透光處理的場所,如廁所)、夾絲玻璃(常用于建筑行業,受撞擊時不容易破裂)、中空玻璃(隔音效果好)、防彈玻璃(高強度的玻璃,能低擋子彈、保障安全)等等。

此外,參入不同化學物質形成的各種新型玻璃也有著廣泛的應用前景。包括前文所提到的高硅氧玻璃、鉛硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鉀玻璃等,如今備受矚目的新型玻璃還有鐵基金屬玻璃。鐵基金屬玻璃是一種以金屬材料為主的非晶材料,不存在面、位、點等晶體缺陷。其具有高彈性、高強度、耐腐蝕、抗撞擊、耐冷熱等優越性能,在油氣開發領域有著廣闊的應用前景。


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