作用万千的有机玻璃
有机玻璃是一种通俗的名称，从这个名称看，你未必能知道它是一种什么样的物质，也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。
1927年，德国罗姆－哈斯公司的化学家在两块玻璃板之间将丙烯酸酯加热，丙烯酸酯发生聚合反应，生成了粘性的橡胶状夹层，可用作防破碎的安全玻璃。当他们用同样的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合时，得到了透明度既好，其他性能也良好的有机玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。
1931年，罗姆－哈斯公司建厂生产聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飞机工业得到应用，取代了赛璐珞塑料，用作飞机座舱罩和挡风玻璃。
如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造珍珠粉（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃。
（1）有机玻璃的特性
①高度透明性。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高。称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过紫外线。普通玻璃只能透过0．6％的紫外线，但有机玻璃却能透过73％。
②机械强度高。有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。
③重量轻。有机玻璃的密度为1．18kg/dm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。
④易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品。
（2）有机玻璃的用途
有机玻璃具有以上优良性能，使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外，也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。
用有机玻璃制造的日用品琳琅满目，如用珠光有机玻璃制成的钮扣，各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用，而显得格外的美观。
有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜长满了不透明的物质，光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明，而且这种病无法用药物治疗。
于是，医学家设想用人工角膜代替长满白斑的角膜。所谓人工角膜，就是用一种透明的物质做成一个直径只有几毫米的镜柱，然后在人眼的角膜上钻一个小孔，把镜柱固定在角膜上，光线通过镜柱进入眼内，人眼就能重见光明。
早在1771年，就有眼科医生用光学玻璃做成镜柱，植入角膜，但并未获得成功。后来，用水晶代替光学玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大战中，有些飞机失事时，飞机上用有机玻璃做的座舱盖被炸，飞行员的眼睛里嵌入了有机玻璃碎片。经过了许多年以后，虽然这些碎片并未被取出，但也未进一步引起人眼发生炎症或其他不良反应。这件偶然发生的事说明有机玻璃和人体组织有良好的相容性。同时也启发了眼科医生，可以用有机玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化学性质稳定，对人体无毒，容易加工成所需形状，能与人眼长期相容。现在，用有机玻璃做的人工角膜已经普遍用于临床。
有机玻璃学名聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA），有部分人称为压克力。有极好的透光性能，可透过92％以上的太阳光，紫外线达73．5%；机械强度较高，有一定的耐热耐寒性，耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质地较脆，易溶于有机溶剂，表面硬度不够，容易擦毛，可作要求有一定强度的透明结构件，如油杯、车灯、仪表零件、光学镜片、装饰礼品等等。在里面加入一些添加剂可以对其性能有所提高，如耐热、耐摩擦等。目前该材料广泛的应用于广告灯箱，铭牌等方面的制作。
异军突起的微晶玻璃
微晶玻璃是一种我国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃陶瓷。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。以至它的硬度高，抗弯强度是普通玻璃的7～12倍；耐高温性能好，软化温度高达1000℃，即使达到900℃高温，突然投入水中也不会炸裂；膨胀系数可以调节，甚至可使其膨胀系数为零；电性能优异，还可以用来制作雕刻艺术品，在它身上打出成千上万个微孔也不是一件难事。所以，微晶玻璃在生产中有许多独特的应用。
我国是为数不多的能制造大型微晶玻璃凹镜的国家之一，早在1978年，我国科学家就用超低膨胀系数微晶玻璃制成了凹镜直径为2．2米的反射式望远镜，安装在了北京天文台。这种超低膨胀系数的微晶玻璃也是厨房用具、热工仪表、医学和建筑等原材料的热门首选，用它制成的餐具或烧锅，急冷急热都不用担心炸裂。由于它强度、硬度高，耐磨性好，也常用来制作钟表和精密仪器中的轴承，代替贵重的红宝石。
现在，我们做一个微晶玻璃与天然石材的对比实验。我们把墨水分别倒在大理石和微晶玻璃上，稍等片刻，微晶玻璃上的墨汁可以轻易的擦掉，而大理石上的墨迹却留了下来。这是为什么呢？大理石、花岗岩等天然石材表面粗糙，可以藏污纳垢，微晶玻璃就没有这种问题。大家都知道，大理石的主要成分是碳酸钙，用它做成建筑物，很容易与空气中的水和二氧化碳发生化学反应，这就是大理石建筑物日久变色的原因，而微晶玻璃几乎不与空气发生反应，所以可以历久长新。
专家介绍说，这项发明的突破点主要有两个，分别是原料的配比和工艺的设计。其中，工艺的设计是技术的关键。置备微晶玻璃首先要把原材料按照比例配好，放到窑炉里烧熔，等全部融化之后，把熔液倒在冰冷的铁板上，这叫做淬火，淬火之后，原料已经变成了一块晶莹的玻璃，这一步是烧结的过程。现在，我们把玻璃捣碎，装入模具，抹平，再次放入窑炉，这次煅烧使它的原子排列规则化，是从普通玻璃到微晶玻琉的过程。
说起微晶玻璃的发明，还真是不一般呢？不信，你听听：
上世纪50年代初，在世界上鼎鼎大名的玻璃大亨美国康宁玻璃公司抽调一批精干的科研人员，组成了研究发展中心，去开发新型玻璃。著名化学家斯托凯在该中心负责研制含微量银的感光玻璃，就是一种能感光显色的新型玻璃。这种玻璃经紫外线照射感光后，再经热处理，就能显示出美丽的影像，色泽鲜艳，且永不褪色，为当时的人们所喜爱。
一天，斯托凯正在实验室做热处理试验。按工艺规程要求，热处理时加热温度应为玻璃软化温度以下50℃～100℃，保温时间为1～2小时。斯托凯把一块玻璃放入自动控制温度的电炉中，将温度控制仪上的加热温度调整为600℃。斯托凯一切准备就绪，他关上炉门，接通电源，电炉开始升温。
就在他将电源接通后，传来一阵急促的电话铃声，原来是通知他立即去开会。按照实验室规定，电炉在加热时工作人员不能离开岗位，但糊涂的斯托凯想，反正有温度控制仪，就明知故犯地离开实验室去开会了。当他重返实验室时，不禁大吃一惊，温度自动控制仪失灵，炉内温度早已升到900℃。在他的头脑中闪现了一个糟糕透顶的结果：实验失败，甚至熔融玻璃会粘住炉膛，损坏电阻丝，严重的后果也会带走他来之不易的工作。
就在斯托凯追悔莫及中打开了炉门，他的眼球再一次放大了一倍：玻璃没有熔融，还是好好的直挺挺地躺在那里，不过可惜的是面目已全非，样子就像不透明的瓷砖，用钳子夹起来不是软绵绵的而是硬邦邦的，敲打起来还会发出像金属那样的声音。这块玻璃究竟发生了什么变化？斯托凯将这块浴火重生的玻璃放到了显微镜下，观察到：这块玻璃中析出了大量的微小晶体，这块玻璃是由微小晶体组成的，便命名为微晶玻璃。由于这种微晶玻璃具有与陶瓷相似的结构，所以又称为“玻璃陶瓷”。
一般的废渣土中都含有制作微晶玻璃的大多数成分，我们通过电脑检测，确定现有原料的化学组成，添加所缺部分，大大降低了成本。微晶玻璃利用废渣、废土做原材料，有利于环境治理，可以变废为宝，与各地环保工作同步进行。
低膨胀系数的微晶玻璃可用于激光导航陀螺、光学望远镜等重要科技领域，我国目前生产激光导航陀螺所用微晶玻璃基本依赖进口，我国厦门航空工业有限公司研制出可适用激光导航陀螺的微晶玻璃，质量可与德国等进口玻璃相媲美。
