这是一只很有名的水晶天鹅,由人造水晶制成
除了在溶液里慢慢生长,我们能更快地生产出真正的水晶单晶吗?很遗憾,并不能。
即便是使用高纯度的石英砂做原料,我们也只能熔炼出100%的石英玻璃,而不是水晶。 制作石英玻璃的方法通常是将石英材料或水晶废料加热到熔融温度,然后快速冷却到玻璃的固态相。由于这样得到的石英微观结构是一种由SiO₂四面体结构单元组成的单纯非晶态网络,并且Si-O化学键能很大,结构很紧密,所以石英玻璃具有接近于水晶物理特性的独特性能。比如说它的硬度可达莫氏7级,具有耐1400℃高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好,并能透过紫外线和红外线。但从本质上说,石英玻璃属于玻璃态,它不是晶体。
各有所长作为一种天然宝石,完美的水晶具有稀缺性,因此它更多地被人们用来收藏或制成各种昂贵装饰品。相比之下,玻璃在经济与科学上的用途则要广泛得多,这也是玻璃在我们的生活中无处不在的原因之一。
无处不在的玻璃幕墙是城市现代化的象征
普通的玻璃可以用来制作门窗、制作锅碗瓶罐,经过特殊的处理后它还可以用来制作成各种交通工具的玻璃窗; 铝硅酸盐玻璃可以用于制作灯泡、耐高温的温度计、化学试管;铅硅酸盐玻璃能阻挡X射线和γ射线;石英玻璃、高硅氧玻璃和硼硅酸盐玻璃可以用作光学材料、光纤甚至用做飞船的玻璃窗。这些都是昂贵的水晶所无法做到的。
国际空间站上一个用于地球观测的大玻璃窗此前经受住了太空垃圾的撞击,尽管被撞出了一个小坑,但这个由熔融石英/硅硼硅酸盐玻璃制作的直径80cm圆顶玻璃窗确保了空间站的安全。由此也证明了玻璃并不总是廉价和脆弱的。
国际空间站被撞击的观察窗玻璃