沙子，主要成分，石英（SiO2玻璃是一種奇特的物質，主要成份是石英砂，其制造過程是石英砂配合其他化學原料在高溫（攝氏1300度）燒制后冷卻而成的結晶體，具有質硬、抗磨損，高透光率及抗腐特性，其廣泛用途已有悠久歷史?，F時制造玻璃之技術一日千里，其用途日益增加，由鐘表、器皿、門窗、燈飾以及高科技如電子部件及太空科技等，都不可缺少玻璃。我們日常接觸最多的莫如「平板玻璃」，厚的用于門窗，薄的用于鐘表及醫學化驗用途上，其制造方法是將溶爐中的玻璃溶漿用水平或牽引方法（又稱浮法）及用垂直式牽引方法制成。溶漿經牽引出溶爐后亦同時作有系統的冷卻，冷卻完成后便成「平板玻璃」，平板玻璃的厚度主要決定于牽引時的速度，牽引速度越快，可制造出的厚度越薄。普通的平板玻璃雖然從正面看似光亮通透，但從側面近邊緣之處看是略帶青色，因玻璃顏色深淺取決于制造玻璃之主要原料-石英砂的純凈度及含鐵量之多寡。通常鐘表業所選用的薄玻璃較優質，但價值較貴，其主要分別在于所用石英砂原料較優，含鐵量甚低（一般在萬分之三以下））
玻璃用原料多為天然礦石，因此制造玻璃，首先要將各種礦石進行粉碎，加工成粉料，然后根據玻璃成分，制成配合料，送入玻璃熔窯進行熔化，形成玻璃液。合格的玻璃液流經喂料池，并從喂料口流出形成料股。料股的溫度，中堿玻璃一般為1150～1170℃，無堿玻璃為1200～1220℃。料股經每分鐘近’200次剪切成球坯。球坯經溜槽、分球器，并由分球板撥動，分別滾入不同的漏斗，然后落到由三個旋轉方向相同的輥筒所構成的成球槽中。球坯在輥筒上旋轉及其自身的表面張力作用，逐漸形成光滑圓整的玻璃球。其直徑的大小，由玻璃液流股的粗細、流速和剪刀速度所決定。
玻璃球離輥筒時，溫度還很高。為防止粘球，需經冷球盤或蛇形跑道予以冷卻。為減少玻璃球內外溫差而產生的殘余應力，需經退火使之緩慢冷卻。然后儲存于球倉中以備質量檢驗.
我們知道固體材料可以分為有機材料和無機材料兩大類。有機材料有木材、塑料、有機玻璃、棉布、羊毛、尼龍等等。無機材料按照結構可以分成單晶體、多晶體和玻璃三大類。單晶體有規則的外形和嚴格規則的結構，例如紅寶石是氧化鋁單晶，水晶是二氧化硅單晶，金剛鉆則是碳的單晶。多晶體是大量小單晶的集合體，各種陶瓷、金屬都是多晶材料。玻璃是經熔融、冷卻、固化而得到的非結晶固體。它的結構在原子、分子范圍內有一定規則（近程有序），但在宏觀范圍卻又沒有規則（遠程無序）。它可以依靠模具做成各種形狀。玻璃的這種無規則結構，決定了玻璃的下列特性：
1.各向同性，玻璃的質點排列總的說來是無規則的，但又是統計均勻的，因此，它的物理、化學性質在任何方向都是相同的。而晶體則是各向異性的。例：電阻率、導熱系數、透過率、折射率等。
2.無固定熔點，玻璃由固體轉變為液體是在一定溫度范圍內逐漸變化的。而晶體是有確定的熔點的，例如，冰（水的晶體）在0゜C融化。玻璃的這一特性使它可用吹、拉、壓等多種方法成形。
3.組成和性能的可調性，玻璃的性能可隨其成分在一定范圍內發生連續和逐漸的變化。而晶體則具有固定的成分和確定的性能。這樣，我們就可以調節玻璃的成分，使它的性能滿足使用的要求。
玻璃是如何生產出來的呢？玻璃的生產工藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分別介紹如下：
1.配料，按照設計好的料方單，將各種原料稱量后在一混料機內混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、長石、純堿、硼酸等。
2.熔制，將配好的原料經過高溫加熱，形成均勻的無氣泡的玻璃液。這是一個很復雜的物理、化學反應過程。玻璃的熔制在熔窯內進行。熔窯主要有兩種類型：一種是坩堝窯，玻璃料盛在坩堝內，在坩堝外面加熱。小的坩堝窯只放一個坩堝，大的可多到20個坩堝。坩堝窯是間隙式生產的，現在僅有光學玻璃和顏色玻璃采用坩堝窯生產。另一種是池窯，玻璃料在窯池內熔制，明火在玻璃液面上部加熱。玻璃的熔制溫度大多在1300~1600゜C。大多數用火焰加熱，也有少量用電流加熱的，稱為電熔窯?，F在，池窯都是連續生產的，小的池窯可以是幾個米，大的可以大到400多米2。
3.成形，是將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體制品。成形必須在一定溫度范圍內才能進行，這是一個冷卻過程，玻璃首先由粘性液態轉變為可塑態，再轉變成脆性固態。成形方法可分為人工成形和機械成形兩大類。
A.人工成形。又有（1）吹制，用一根鎳鉻合金吹管，挑一團玻璃在模具中邊轉邊吹。主要用來成形玻璃泡、瓶、球（劃眼鏡片用）等。（2）拉制，在吹成小泡后，另一工人用頂盤粘住，二人邊吹邊拉主要用來制造玻璃管或棒。（3）壓制，挑一團玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一壓。主要用來成形杯、盤等。（4）自由成形，挑料后用鉗子、剪刀、鑷子等工具直接制成工藝品。
B.機械成形。因為人工成形勞動強度大，溫度高，條件差，所以，除自由成形外，大部分已被機械成形所取代。機械成形除了壓制、吹制、拉制外，還有（1）壓延法，用來生產厚的平板玻璃、刻花玻璃、夾金屬絲玻璃等。（2）澆鑄法，生產光學玻璃。（3）離心澆鑄法，用于制造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應鍋。這是將玻璃熔體注入高速旋轉的模子中，由于離心力使玻璃緊貼到模子壁上，旋轉繼續進行直到玻璃硬化為止。（4）燒結法，用于生產泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入發泡劑，在有蓋的金屬模具中加熱，玻璃在加熱過程中形成很多閉口氣泡這是一種很好的絕熱、隔音材料。此外，平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是讓玻璃液流漂浮在熔融金屬（錫）表面上形成平板玻璃的方法，其主要優點是玻璃質量高（平整、光潔），拉引速度快，產量大。
4.退火，玻璃在成形過成中經受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會降低玻璃制品的強度和熱穩定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過程中或以后的存放、運輸和使用過程中自行破裂（俗稱玻璃的冷爆）。為了消除冷爆現象，玻璃制品在成形后必須進行退火。退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時間以消除或減少玻璃中熱應力到允許值。
此外，某些玻璃制品為了增加其強度，可進行剛化處理。包括：物理剛化（淬火），用于較厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽車擋風玻璃等；和化學剛化（離子交換），用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。剛化的原理是在玻璃表面層產生壓應力，以增加其強度。
講玻璃必定要提一下它的一個重要新發展——微晶玻璃。由于晶體的性能優于玻璃，而玻璃則具有易于制造的優勢，于是人們自然會想到能否把兩者結合起來實現優勢互補呢？回答是肯定的，這種結合就是微晶玻璃。微晶玻璃是通過附加的熱處理，使玻璃基體中長出大量均勻分布的微小晶體（微米級），而形成的一類新材料?；蛘哒f是一類用玻璃工藝制得的具有陶瓷性能的材料。它集中了玻璃和陶瓷的優點。如果說人類制造玻璃已有五千多年歷史（最早是在古埃及），那末，微晶玻璃是20世紀50年代才出現的一類新型材料。
有關玻璃的資料
(1)玻璃生產時的物理、化學變化過程
在生產玻璃時，熔爐里的原料熔融后發生了比較復雜的物理、化學變化。以普通玻璃生產為例，主要反應過程是下列幾個步驟：
開始加熱時，粉料在100～120℃的范圍內開始脫水，在600℃時，石灰石和純堿通過下列反應生成鈣鈉的復鹽。
CaCO3+Na2CO3=CaNa2(CO3)2
在600～680℃時，所生成的復鹽與SiO2開始反應：
CaNa2(CO3)2+2SiO2=Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑
在740～800℃時，低熔混合物[Na2CO3—CaNa2(CO3)2]開始熔化，并不斷地和SiO2作用：
Na2CO3+CaNa2(CO3)2+3SiO2
=2Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑
CaO熔體與SiO2的反應是在890～900℃時開始的。
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
在1010℃時，尚未起反應的CaO也和SiO2形成硅酸鈣。
CaO+SiO2=CaSiO3
全部物質在略高于1200℃時熔化，冷卻以后即形成玻璃。
(2)玻璃態
玻璃態是介于結晶態和無定形態之間的一種物質狀態。玻璃態物質的結構特點是，它的粒子不像晶體那樣有嚴格的空間排列，但又不像無定形體那樣無規則排列，人們把玻璃態的這種結構特征稱為“短程有序、遠程無序”，就是說，從小范圍來看，它有一定的晶型排列，從整體來看，卻像無定形物質那樣無晶形的排列。所以玻璃態物質沒有一定熔點，而是在某一溫度范圍內逐漸軟化變為液態。
(3)鋼化玻璃為什么機械強度很大？
普通玻璃內由于存在著較大的內應力而易脆，機械強度不大。為了消除這種內應力，必須在生產玻璃時用偏光儀觀察玻璃內應力變化情況。當溫度達到某一下限時，內應力開始減小，再加熱至溫度上限，內應力全部消失。生產鋼化玻璃時，溫度必須略為超過上限，而后急劇冷卻，就好像鋼淬火一樣，所以叫做鋼化玻璃。鋼化玻璃大大改變了內應力的緊張狀態，因而減小了它的脆性。1955年，我國開始生產鋼化玻璃。
