How Does Sand Become Glass? pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Stewart, Melissa

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:

价格:$ 31.64

装帧:

isbn号码:9781410934499

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 玻璃
• 沙子
• 物理学
• 化学
• 转变
• 制造
• 科普
• 非金属材料
• 晶体结构

《流光溢彩的奇迹：从沙粒到琉璃的蜕变之旅》 我们常常惊叹于玻璃制品的光洁剔透、晶莹剔透，无论是精美的花瓶，还是实用的窗户，又或是承载着科技信息的光纤，玻璃无处不在，构成了我们现代生活不可或缺的一部分。然而，你是否曾停下脚步，好奇过这眼前触手可及的透明世界，究竟是如何从我们司空见惯的沙粒，经过怎样一番奇妙的转化，才得以诞生的呢？《流光溢彩的奇迹：从沙粒到琉璃的蜕变之旅》将带你踏上一段引人入胜的探索之旅，揭示沙子如何化身为我们熟悉又陌生的玻璃，并深入剖析这一过程中蕴含的科学原理、历史渊源以及它在人类文明发展中的重要意义。 本书并非一本简单的科学科普读物，它更像是一部关于物质转化的史诗，一部关于人类智慧与自然法则巧妙结合的赞歌。我们将从最基础的物质构成出发，追溯沙子——那些看似平凡无奇的石英颗粒——的起源。在地球漫长的地质演变过程中，岩石经过风化、侵蚀，最终分解成细小的颗粒，其中富含二氧化硅（SiO₂）的石英砂，便是制造玻璃最主要的原料。我们将详细介绍石英砂的化学性质，它在常温下的稳定性，以及为何它能成为高温下熔融和重塑的理想载体。你将了解到，并非所有的沙子都能成为制造玻璃的绝佳材料，对原料的纯度、粒度有着严苛的要求，这些细节的差异，正是决定最终玻璃品质的关键。 故事的高潮，自然是玻璃的“诞生”——熔融过程。这是一个充满能量与变革的环节，将固态的沙粒转化为粘稠的液体，最终冷却成无定形的玻璃体。本书将以生动而详细的笔触，描绘出高温熔炉中发生的化学反应。我们将探讨不同温度对玻璃熔融过程的影响，以及在熔融过程中，除了主要的二氧化硅，为何需要加入其他助熔剂，如纯碱（碳酸钠Na₂CO₃）和石灰石（碳酸钙CaCO₃）等。这些添加剂不仅能降低熔融温度，提高生产效率，还能赋予玻璃特定的物理和化学性质。例如，纯碱的加入能够显著降低石英砂的熔点，使其在相对较低的温度下就能熔化，而石灰石则能提高玻璃的化学稳定性和耐水性。书中将逐一分析这些助熔剂的作用机理，以及它们与二氧化硅在高温下的相互作用，是如何形成复杂而稳定的玻璃网络结构的。 熔融并非一蹴而就，它是一个需要精确控制温度、时间和成分的复杂过程。本书将深入浅出地介绍现代玻璃制造工艺，从传统的坩埚法到大规模的浮法玻璃工艺。我们将一同走进巨大的玻璃熔窑，感受那炙热的温度，观察熔融的玻璃如何在机器的操控下，被塑造成各种形态。对于浮法玻璃工艺，我们将进行更为详尽的介绍，解释为何这种工艺能够生产出如此平整、均匀的玻璃，以及它如何改变了我们对建筑玻璃的认知。书中还会涉及一些特殊玻璃的制造方法，比如硼硅酸盐玻璃，因其优异的耐热性和化学稳定性，在实验室器皿和炊具中广受欢迎；以及低铁玻璃，以其极高的透光率，成为现代建筑和光学领域的佼佼者。 然而，玻璃的旅程并非止于熔融与成型。冷却过程同样至关重要。如果冷却过快，玻璃内部将产生巨大的应力，导致其脆弱易碎。本书将探讨退火（Annealing）过程，这个看似缓慢而温和的步骤，却是赋予玻璃强度和韧性的关键。通过在特定温度下缓慢冷却，让玻璃内部的分子重新排列，释放应力，从而获得更稳定的结构。此外，我们还将触及其他进一步提升玻璃性能的处理方法，例如钢化（Tempering）和层压（Lamination），它们如何使玻璃变得更加安全耐用，在汽车挡风玻璃、建筑安全玻璃等领域发挥着不可替代的作用。 《流光溢彩的奇迹》的魅力，不仅在于其对科学原理的深入解析，更在于它对玻璃历史的追溯。本书将带你穿越时空，回到人类早期发现和使用玻璃的时代。从古代美索不达米亚和埃及那些珍贵的玻璃器皿，到罗马帝国时期玻璃制造技术的飞跃，再到中世纪欧洲玻璃工匠的精湛技艺，以及文艺复兴时期彩色玻璃艺术的繁荣，我们将看到玻璃制品如何一步步融入人类社会，成为财富、权力、艺术和科技的象征。书中将描绘那些历史上的伟大发明家和工匠，他们是如何在不断的尝试与创新中，掌握并提升玻璃制造的技艺，为后世留下了宝贵的遗产。 本书还会探讨玻璃在不同文化中的象征意义。在一些文化中，玻璃被视为纯洁、透明的象征，代表着真理和智慧；而在另一些文化中，它又承载着神秘和魔幻的色彩。我们将看到玻璃在宗教仪式、宫廷装饰，乃至文学艺术作品中扮演的角色，理解玻璃所蕴含的深层文化含义。 进入现代社会，玻璃的应用更是发生了翻天覆地的变化。本书将深入探讨玻璃在现代科技发展中的关键作用。从光学镜头、显微镜、望远镜，到计算机屏幕、智能手机的触控面板，再到光纤通信，玻璃材料的进步直接推动了科学研究和信息时代的到来。我们将了解，为何玻璃如此适合作为信息传输的媒介，以及它在半导体制造、太阳能电池等高科技领域不可或缺的原因。本书还将展望玻璃材料的未来发展趋势，例如新型功能玻璃的研发，如自清洁玻璃、保温玻璃、变色玻璃等，它们将如何进一步改变我们的生活方式，并为可持续发展做出贡献。 《流光溢彩的奇迹：从沙粒到琉璃的蜕变之旅》是一场知识的盛宴，也是一次感官的享受。通过丰富的图文资料、生动的故事讲述，本书将带你领略从最平凡的沙粒到最神奇的玻璃，这一过程中的无限魅力。它将让你重新审视身边那些看似寻常的玻璃制品，发现它们背后蕴含的深刻科学奥秘和漫长的人类智慧史。无论你是对科学充满好奇的学生，还是对历史文化着迷的学者，抑或是只想了解身边物质奇妙转化的普通读者，《流光溢彩的奇迹》都将为你打开一扇通往精彩世界的大门，让你惊叹于大自然的鬼斧神工，以及人类不懈探索的精神。本书将以一种引人入胜、发人深省的方式，让你理解“沙子如何变成玻璃”这一看似简单的问题背后，所蕴藏的宏大而美丽的故事。

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