审核专家：甘强北京理工大学讲师|要么不碎，要么粉碎，钢化玻璃是怎么做到的？( 二 )

防眩玻璃、防火玻璃、节能玻璃和光伏玻璃功能迥异，但它们有一个共同点，就是这些功能性玻璃都是在普通玻璃的基础上加工制造而来，那么普通玻璃又是怎么来的呢？
玻璃的制造历史
玻璃的制造有着悠久的历史， 5000年前，人们就利用天然玻璃黑曜岩制成工具和器皿。公元前30世纪，亚洲西部新月沃地的人们发现在烧制陶瓷时往往会生成熠熠生辉、晶莹光滑副产物——玻璃。随着社会生产技术的发展，人们利用随处可见的沙子，并加入从天然盐碱湖晒取得到的碳酸钠和由石灰岩煅烧出的氧化钙，高温反应就可得到主要成分为二氧化硅的玻璃。

受限于早期社会的低技术水平，当时制造的玻璃杂质较多且不透明。直到公元后，人们才开始用纯度更高的石英砂制造透明玻璃，并在玻璃熔融态时通入空气吹出大型的玻璃容器。
公元500年到1500年期间，制造玻璃的工艺不断迭代更新。人们使用草木灰中的碳酸钾来取代天然碱中的碳酸钠，因为碳酸钾的制造成本远远低于天然碱中的碳酸钠，所以玻璃的产量得到快速提高。
当时，人们利用浇筑压延、平拉工艺制造连续的平板玻璃。压延法是将熔化玻璃液浇筑到压延台后经压延辊（包裹着石棉的圆柱形机件）辊压成型、退火后制成平板玻璃。平拉法是将熔融玻璃垂直引上后，经过转向辊后使玻璃带转为水平方向，在外力作用下拉伸为平板玻璃。
【审核专家：甘强北京理工大学讲师|要么不碎，要么粉碎，钢化玻璃是怎么做到的？】1674年，英国企业家乔治·雅田发现在玻璃生产过程中加入一氧化铅，可以使玻璃熔点降低， 600℃时就进入熔融态。此外，还能使玻璃的熔融态持续时间变长，方便对熔融态玻璃进行各种处理。

时至今日，制备玻璃的工艺日趋成熟，各种各样的玻璃制品出现在我们的生活里，大至商店橱窗里的彩色玻璃，小至我们天天使用的手机屏幕，可以说玻璃让我们的生活变得更多彩、更便捷。
说到手机屏幕，就不得不提作为屏幕支撑基板的玻璃，除了要满足优良的透光性要求外，玻璃基板还必须具有较高的硬度以提供支撑承载作用。
玻璃的透明和硬度从何而来呢？
其中的奥秘就藏在玻璃的制备过程中。玻璃原料主要是随处可见的沙子，沙子的成分是二氧化硅晶体，其中硅（Si）原子与氧（O）原子以共价键的形式形成正四面体结构且长程有序，使得沙子的强度极高。将沙子高温熔化，打断硅原子与氧原子之间的共价键，破坏了长程有序结构，然后重新冷却，硅原子与氧原子再次形成共价键，但不形成规则有序结构，此时的玻璃以非晶体形式存在，可以让可见光穿过内部而不发生散射，使玻璃透明。同时玻璃内部的硅氧原子形成的网状空间结构使玻璃表现出高硬度。

玻璃，作为现代社会的标志物之一，在现代城市化过程中发挥着重要作用，为现代化工作生活的高效和稳定默默贡献着自己的力量。
城市，让生活更美好。玻璃，让发展更稳固。
来源：北京科学中心