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第58章 为什么在水中容易把玻璃剪断

在日常工作、生活中,如果对玻璃这种与人类生活工作密切相关的材料产生兴趣的话,就会发现平时坚硬的玻璃一旦放在水中浸泡,用普通剪刀就可以把它剪裂,特别是那些带裂口的玻璃片,甚至用手使劲也能使玻璃沿着裂缝顺利掰开。玻璃这种在水中表现出异乎寻常的“懦弱”性质曾使许多人感到惊奇,说不清楚其中奥秘。

为什么玻璃平素坚硬,而到了水中却异乎寻常呢?不少材料科学家为了揭开这个谜,进行了不懈的工作。最后,由美国的两名陶瓷工程师特里·迈克斯克斯蒂芬·胡里曼揭开了这个科学之谜。

玻璃一旦泡在水中,水分子就会离间玻璃中的氧和二氧化硅之间的“友谊”,大大降低了玻璃的强度。玻璃(包括一些陶瓷)的主要成分都是二氧化硅,这些氧和硅紧紧地、牢固地结合在一起,构成玻璃分子,使玻璃表现出坚硬的性质。当玻璃泡在水中以后,水和玻璃进行了充分接触,水分子中的氢就会勾引玻璃中的氧,而玻璃的硅又容易受到水分子的氧所诱惑,这样就使原本紧密牢固的二氧化硅分子被离间,大大降低了玻璃的强度。如果玻璃本身就有裂隙,那么在玻璃裂隙的根部由于水分子的作用,水和玻璃分子正在形成新的物质,因此玻璃易于拉开。大量实验表明:氨、海水等物质也与水相似,具有降低玻璃强度的作用。

水对玻璃的这种奇妙作用,虽然有利于玻璃的切割和加工,但在有些方面也给人类带来危害:诸如航标灯、舰船窗户、飞机玻璃等易遭受水的侵蚀,寿命降低,给人类的生产、生活造成损失。因此,科学家准备研究新的玻璃制品,以克服水和氨等物质对玻璃的破坏作用。

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