成都長(cháng)通精工鋼化玻璃有限公司
說(shuō)到玻璃，大家可能都不陌生，不管是自家窗戶(hù)還是對面大樓的窗戶(hù)，基本上都是用玻璃做的，這不僅僅是因為其優(yōu)異的光學(xué)性能(透光)，還因為它有極好的物理防護性能(擋風(fēng)、防雨)。在造價(jià)和取材方面也很親民，隨處都可以找到它的身影。
Part.1
? 玻璃的前世今生?玻璃一般是指透明、脆性、不透氣并具有一定硬度的物料。?
世界上最早的玻璃是古埃及人制造的[1]。玻璃的出現與使用已有四千多年歷史。而在中國，人們在西周時(shí)期的古墓中曾發(fā)現玻璃管、玻璃珠等物品，這說(shuō)明古人在西周時(shí)已經(jīng)開(kāi)始制造并使用玻璃。南北朝以前的人們，將用火燒成的透明物通稱(chēng)為“琉璃”；宋朝時(shí)則開(kāi)始稱(chēng)之為“玻璃”；到明清時(shí)期，習慣將低溫燒成的、半透明的、有玻璃光澤的物質(zhì)稱(chēng)為“琉璃”。
色彩繁多的玻璃珠 丨參考文獻1
中國古典作品中亦有提及“玻璃”一詞。比如南宋詩(shī)人楊萬(wàn)里(1127年-1206年)的《稚子弄冰》一詩(shī)中：
稚子金盆脫曉冰， 彩絲穿取當銀錚。 敲成玉磬穿林響， 忽作玻璃碎地聲。
其實(shí)，按照現在的標準來(lái)說(shuō)，很多當時(shí)所說(shuō)的“琉璃”并不指現代所說(shuō)的“玻璃”[2]。
如今，玻璃已經(jīng)成為日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。玻璃能反射、折射光線(xiàn)，因此可以制作透鏡、三棱鏡或高速傳輸用的光纖；玻璃中若加入金屬鹽類(lèi)，其顏色會(huì )改變，因此可以用玻璃制作色彩斑斕的藝術(shù)品，比如著(zhù)名的花窗玻璃。
最常見(jiàn)的玻璃是鈉鈣玻璃，主要成分是二氧化硅（SiO2）、氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）以及其他添加物。玻璃在日常環(huán)境中呈現化學(xué)惰性，一般不溶于酸（例外：氫氟酸（HF）與玻璃反應生成SiF4，會(huì )導致玻璃的腐蝕）；但溶于強堿，例如氫氧化鈉 (NaOH)[2]。
Part.2
? 常見(jiàn)的玻璃腐蝕現象?在大家的認知中，可能覺(jué)得生活中的玻璃是一種很穩定的物質(zhì)，不容易發(fā)生腐蝕。如果仔細觀(guān)察臥室的鏡子或者是窗戶(hù)上的玻璃，就會(huì )發(fā)現，隨著(zhù)使用時(shí)間延長(cháng)，玻璃表面會(huì )出現白霧、白點(diǎn)，即便噴水擦拭后也無(wú)法除去，這些白霧、白點(diǎn)并不是灰塵，而是玻璃發(fā)生腐蝕后的產(chǎn)物，也有人用“玻璃風(fēng)化”、“玻璃發(fā)霉”來(lái)形容這種腐蝕現象。
（a）公交車(chē)玻璃上的白霧、白點(diǎn) （b）彩虹斑 丨參考文獻4
在春夏之交，氣溫和濕度逐漸升高，會(huì )使玻璃腐蝕的幾率大大增加。對于單純承受大氣物質(zhì)侵蝕的建筑物窗戶(hù)玻璃來(lái)說(shuō)，其腐蝕可以分為四個(gè)階段[5]：
（1）空氣中的水、二氧化碳和灰塵等物質(zhì)會(huì )吸附在玻璃表面形成沉積物，但這種表面沉積物很容易用水清洗。
（2）如果玻璃一直處于較高濕度的條件下（60%以上），表面的沉積物會(huì )變厚（約1微米），水或者潮氣會(huì )向玻璃內擴散，玻璃組分水解后會(huì )使表面變色，仍然可以用水清洗干凈。
（3）玻璃表面形成沉積膜后，如果繼續處于較高濕度的大氣環(huán)境下，某些成分（堿金屬和堿土金屬）會(huì )在玻璃表面大量富集和浸析，表面的可溶性硅酸鹽被破壞，此時(shí)，局部位置會(huì )存在硅含量較高的物質(zhì)，看起來(lái)像是水漬殘留，腐蝕輕微的部分用食醋就可以清洗，腐蝕嚴重的甚至得用前面提到的氫氟酸才能有效的清洗。
（4）最后階段，玻璃表面將變得十分粗糙，局部會(huì )發(fā)生嚴重的腐蝕。這是因為玻璃中的鈉離子從基體中遷出，與空氣反應生成白色的堿性物質(zhì)，這便是玻璃上的白霧、白點(diǎn)，即使用氫氟酸也無(wú)法達到有效清洗。
玻璃在大氣中的腐蝕過(guò)程丨作者自制
可能大家對玻璃表面粗糙不太理解，舉個(gè)生活中例子：鏡子用得越久，會(huì )感覺(jué)它越來(lái)越模糊，這就是由于表面受到了腐蝕，變得較為粗糙，入射的光線(xiàn)部分發(fā)生了漫反射。從玻璃腐蝕的第一階段來(lái)考慮，每周用水輕輕擦拭，保持鏡子清晰干凈，其使用壽命可以延長(cháng)。
除了白霧、白點(diǎn)，玻璃腐蝕還會(huì )出現彩虹斑，它的成因比較復雜，具體可以分為兩種：（1）生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的，也被稱(chēng)為應力斑。由于玻璃內部應力分布不均勻而使得入射光產(chǎn)生干涉的現象，目前尚無(wú)方法避免。（2）使用過(guò)程中產(chǎn)生的，受到空氣中的水汽或者其他化學(xué)產(chǎn)品的侵蝕[6]。
Part.3
? 玻璃腐蝕，有弊也有利?雖然玻璃腐蝕會(huì )給我們生活帶來(lái)困擾，但在玻璃加工過(guò)程中，這是一種有用的加工手段。有人可能好奇玻璃上的文字或者花紋是怎么添加上去的？
方法除了直接進(jìn)行雕刻，還可以利用蝕刻劑(HF，氫氟酸)來(lái)對玻璃進(jìn)行刻蝕。將玻璃涂上用汽油溶解的石蠟液作為保護層，在固化的石蠟層上雕刻出所需要的文字或者圖案，刻痕深度要能使玻璃露出；然后，將氫氟酸滴于文字或者圖案上，控制腐蝕的時(shí)間、調整所需花紋的深淺，之后用溫水洗去石蠟和氫氟酸，即可制得有花紋的玻璃[7]。（不建議自己操作，氫氟酸具有強烈腐蝕性）
利用HF刻蝕玻璃 丨參考文獻8
化學(xué)反應方程式為：
其實(shí)，玻璃的腐蝕速度并不取決于材料的固有特性，它取決于玻璃的成分、結構、表面狀態(tài)以及環(huán)境條件。通過(guò)上述講解，我們可以發(fā)現玻璃腐蝕無(wú)處不在。雖然有時(shí)候會(huì )給我們的生活帶來(lái)一些麻煩，但轉換一下思路，它也可以成為加工材料的一種手段。腐蝕對于玻璃有利也有弊，如何興利抑弊則需要我們共同努力。