玻璃

玻璃是一种呈玻璃态的无定形体，熔解的玻璃经过迅速冷却（过冷）而成形，虽为固态，但各分子因没有足够时间形成晶体，仍冻结在液态的分子排布状态。

玻璃一般而言是透明、脆性、不透气、并具一定硬度的物料。最常见的玻璃是[[1. 钠钙玻璃（苏打石灰玻璃，普通玻璃）]]。玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用。玻璃一般不溶于酸（例外：氢氟酸与玻璃反应生成$，从而导致玻璃的腐蚀）；但溶于强碱，例如$。可参考：[[现象：海水腐蚀玻璃]]

玻璃有时被认为是一种液体，这是因为它缺乏一级相变，在玻璃转变范围内，某些热力学变量如体积、熵和焓是不连续的。玻璃转变可以描述为类似于二级相变，其中热力学强度变量如热膨胀系数和比热容是不连续的。然而，平衡相变理论并不适用于玻璃，因此玻璃转变不能被归类为固体中的经典平衡相变之一。

玻璃的密度随化学成分的不同而变化，其值范围从熔融石英的2.2克/立方厘米（2,200 kg/m3）到重质火石玻璃的7.2克/立方厘米（7,200 kg/m3）不等。玻璃比大多数金属都要坚固，由于玻璃能够在不破裂的情况下进行可逆压缩，因此纯净、无瑕疵玻璃的理论抗拉强度估计在14到35吉帕斯卡（2,000,000到5,100,000 psi）之间。然而，由于划痕、气泡和其他微观缺陷的存在，大多数商业玻璃的实际范围在14到175兆帕斯卡（2,000到25,400 psi）之间。几种工艺，如强化处理，可以提高玻璃的强度。可以精心拉制出强度高达11.5吉帕斯卡（1,670,000 psi）的无瑕疵玻璃纤维。

在科学上，玻璃的定义较为广泛，是指加热到液态时会出现玻璃转化的无定形固体。有许多材料都符合这类玻璃的条件，包括一些金属合金、离子盐类、水溶液及聚合物。在包括瓶子及眼镜的许多应用中，聚合物玻璃（如亚克力、聚碳酸酯及PET）的重量较轻，可以取代传统的硅玻璃。

除了常见的基于二氧化硅的玻璃，许多其他无机和有机材料也可以形成玻璃，包括金属、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硫族化合物、氟化物、锗酸盐（基于$的玻璃）、碲酸盐（基于$的玻璃）、锑酸盐（基于$的玻璃）、砷酸盐（基于$的玻璃）、钛酸盐（基于$的玻璃）、钽酸盐（基于$的玻璃）、硝酸盐、碳酸盐、塑料、丙烯酸以及许多其他物质。其中一些玻璃（例如，锗二氧化物（$，Germania），在许多方面是二氧化硅的结构类似物，氟化物、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和硫族化合物玻璃）具有用于通信网络中的光纤波导和其他专门技术应用的有用的物理化学性质。

无二氧化硅玻璃通常玻璃形成倾向较差。新颖的技术，包括无容器处理通过气动悬浮（使熔体在气体流上漂浮时冷却）或快速淬火（将熔体压在两个金属砧或滚轮之间），可能被用来增加冷却速度或减少晶体成核的触发。

![[玻璃二氧化硅的非晶形体结构.png]] > 二维空间中的玻璃二氧化硅的非晶形体结构，没有大范围的对称性，但因为硅原子和氧原子有正四面体的结构，有区部的对称性

![[晶体_多晶体_非晶体2.svg.png]] 在显微镜下，单晶体的原子排列接近完美周期性；多晶体由许多微观晶体组成；而无定形固体如玻璃，即使是在微观层面上也没有周期性的排列。

未解决的物理学问题

液态或固态物质是怎样玻璃化转变至玻璃态物质？是什么物理过程给出了玻璃的一般物理性质

“固态物理中最深及最有趣的未解问题，可能就是玻璃及玻璃转化的本质。”--菲利普·安德森

成分

普通玻璃的成分主要是二氧化硅（$，即石英，砂的主要成分）。而纯硅土熔点为摄氏2000度，因此制造玻璃的时候一般会加入$与$，这样硅土熔点将降至摄氏1000度左右。但是碳酸钠会使玻璃溶于水中，因此通常还要加入适量的$使玻璃不溶于水。

[[玻璃：颜色与透光性]]

玻璃的制造

[[玻璃的制造]]

关于损坏

[[玻璃：磨损]] [[现象：用剪刀在水下可以剪玻璃]] [[现象：海水腐蚀玻璃]]