為何以前的玻璃杯倒入開水容易炸，而現(xiàn)在的玻璃杯不會(huì)？

以前的玻璃杯裝開水會(huì)炸，主要是由于玻璃的熱脹冷縮導(dǎo)致的，現(xiàn)在的玻璃杯材料基本都是高硼硅玻璃，具有很小的線性膨脹系數(shù)，耐高溫性能較好，很少出現(xiàn)以前那樣倒入開水就炸裂的情況。

玻璃的主要成分是二氧化硅，但是不同的生產(chǎn)工藝，以及摻雜不同物質(zhì)后的玻璃，擁有千差萬別的物理性質(zhì)；以前的玻璃，由于產(chǎn)生工藝落后，其中含有大量的重金屬成分，比如鉛、鋅等等，這樣的玻璃非常脆，且線性膨脹系數(shù)高，一旦遇到較大的溫差變化就會(huì)發(fā)生炸裂。

小時(shí)候大家可能經(jīng)歷過，尤其在冬天，把開水倒入玻璃杯中，玻璃杯會(huì)炸裂，或者玻璃杯從開水液面處水平破裂，而且越厚的玻璃杯越容易出現(xiàn)這種情況，反而薄的玻璃杯不容易炸裂，你能想到原因嗎？

 

現(xiàn)在我們使用的玻璃杯，基本都是高硼硅玻璃，把氧化硼（B2O3）、氧化鈉（Na2O）取代了原有的重金屬鉛、鋅等等，其中硼的含量為12~14%，這樣的高硼硅玻璃線性膨脹系數(shù)小，密度也比生玻璃小，但是強(qiáng)度高，耐熱性高。

 

線性膨脹系數(shù)指的是：溫度每升高1度（℃），固體物質(zhì)的長(zhǎng)度和它在原來溫度下的長(zhǎng)度之比。

 

幾種玻璃的線性膨脹系數(shù)(20-300℃)如下，單位1/℃：

 

普通玻璃：9.2×10^-6

 

低硼硅玻璃：7.0×10^-6

 

中硼硅玻璃：5.0×10^-6

 

高硼硅玻璃：3.3×10^-6

 

石英玻璃：5.5×10^-7

 

微晶玻璃：

 

可以看到，高硼硅玻璃的膨脹系數(shù)只有普通玻璃的三分之一，而玻璃本身比較脆，在遇到表面溫度驟變時(shí)，由于熱脹冷縮普通玻璃容易碎裂，而高硼硅玻璃因?yàn)榫哂泻苄〉呐蛎浵禂?shù)更不易碎裂。

 

石英玻璃是只含二氧化硅的非晶體材料，具有更小的線性膨脹系數(shù)，以及很高的耐熱性和抗震性能，常用在實(shí)驗(yàn)室和一些高溫儀器當(dāng)中，在石英玻璃當(dāng)中加入鈦元素后，還能得到零膨脹系數(shù)的玻璃，用于一些尖端科技當(dāng)中。

 

微晶玻璃是在一定溫度下，讓玻璃析出大量的微小晶體，從而得到微晶相和玻璃相的復(fù)合體，微晶玻璃擁有很小的線性膨脹系數(shù)，也可以得到零膨脹系數(shù)的微晶玻璃，而且具有很高的強(qiáng)度，耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好，常用于望遠(yuǎn)鏡、電子絕緣材料，集成電路底板，電磁爐面板當(dāng)中。