书城科普读物讲给中学生的课外知识——乘·科学快车
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第72章 微晶玻璃在身边

材料科技发展到今天,玻璃家族的成员是越来越多,其中有个与众不同的成员,名叫微晶玻璃。它具有与普通玻璃不同的结构,生就一种特殊的性格。它硬度高,抗弯强度是普通玻璃的7~12倍;它耐高温性能好,软化温度高达1000℃,即使达到900℃高温,突然投入水中也不会炸裂。它的膨胀系数可以调节,甚至可使其膨胀系数为零;它不但导电性能优异,还可以用来制作雕刻艺术品,在它身上打出成千上万个微孔也不是一件难事。所以,微晶玻璃在生产中有许多独特的应用。

微晶玻璃是由微小晶体组成的玻璃。由于这种玻璃具有与陶瓷相似的结构,所以又称为“玻璃陶瓷”。

我们知道,玻璃属于非晶态的固态物质。在玻璃制造过程中,由于冷却太快,内部分子来不及排列成整齐的队伍就凝固了,所以基本上还是液态时的结构,显得杂乱无章。只不过玻璃中的分子运动起来不能像在液态中那样自由自在,只能在原地“踏步”,因此形象地说,玻璃是“被冻结的液体”。

但是,玻璃的这种结构是不稳定的,在一定条件下,玻璃还是要让分子按照一定规则排列起来,析出晶体。这正像水总是从高处流向低处,结晶是玻璃的自然趋势。

什么条件下玻璃才能析出晶体呢?空气中的水汽要以尘埃作为凝聚的核心,才能形成水滴。同样,玻璃结晶也要有适当的核心,除了玻璃的自身成分可以作为结晶核心外,金、银、铜等金属元素和氧化钛、氧化锆等氧化物也可作为结晶核心。当然,要使玻璃析出晶体,还要在成分、温度、能量等方面满足一定的条件,一般在900~1100℃温度范围内比较容易析出晶体。制造微晶玻璃,就是要创造玻璃结晶的条件。微晶玻璃具有良好的成型性,容易加工成尺寸精确、材质均匀的零件。它比重小,抗弯强度高,在短时间内可经受120℃的高温考验。用它来制作防护罩,在导弹高速飞行时能辐射大量的热,从而降低工作温度。

因此,微晶玻璃是一位名副其实的导弹头部的“保护神”。