傳統(tǒng)玻璃,如平板玻璃的日用器皿玻璃都是以Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)為基礎(chǔ)組分,近數(shù)十年來(lái),特種玻璃的不斷發(fā)展,使它在以下幾個(gè)方面與傳統(tǒng)的玻璃有了明顯差別。
(1)成分的變化
從純硅酸鹽系統(tǒng)發(fā)展至已硅酸鹽、硼酸鹽及磷酸鹽為主的玻璃系統(tǒng),并進(jìn)一步出現(xiàn)了一系列新的非硅酸鹽氧化物玻璃系統(tǒng)。從純氧化物玻璃發(fā)展至鹵化物、硫族化物和合金化合物等非氧化物玻璃以及上述不同類(lèi)型混合而成的混合玻璃。從純無(wú)機(jī)化合物玻璃發(fā)展至ORMOSIL復(fù)合玻璃。從成分單純的Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)發(fā)展至元素周期表中大部分元素為成分的多形式的特種玻璃。
(2)形狀的變化
從傳統(tǒng)的板狀、塊體發(fā)展至薄膜和纖維,即從三維發(fā)展到二維和一維。另外,還有空心和實(shí)心及各種粒徑范圍的玻璃微球。
(3)玻璃態(tài)的變化
隨著特種玻璃的發(fā)展,首先出現(xiàn)了微分相的Vycor玻璃,繼而出現(xiàn)乳濁玻璃、胃鏡玻璃和泡沫玻璃。為了減少玻璃的表面反射,近年來(lái)研究成功了所謂空氣薄膜玻璃。
(4)玻璃功能的變化
玻璃已從單純的透光材料和包裝材料發(fā)展成具有光、電、磁和聲等特性的材料。由于生物玻璃的研究成功,玻璃已從一種無(wú)生命的材料發(fā)展成為有機(jī)體的修補(bǔ)或替換材料。
(5)玻璃制備工藝的變化
制備玻璃的傳統(tǒng)方法是采用坩堝窯和池窯工藝的高溫熔融法,而特種玻璃的高溫熔融法制備已發(fā)展為電加熱、高頻感應(yīng)加熱、多層坩堝熔煉、高壓真空熔煉、太陽(yáng)爐融化、等離子火焰融化以及激光融化等多種手段。此外,制備玻璃的方法已經(jīng)有氣相合成、真空蒸發(fā)和濺射、CVD和MOCVD等氣相沉積、低溫合成、高能射線輻照以及當(dāng)前發(fā)展相對(duì)較快的溶液-凝膠法等多種制備工藝。