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向玻璃中添加氧化鉛會(huì)提高其折射率并降低其工作溫度和粘度 。防輻射鉛玻璃具有吸引人的光學(xué)性能是由于重金屬鉛含量高。高原子序數(shù)的鉛也提高了材料的密度,因?yàn)殂U的原子量非常高,為207.2,而鈣的原子量為40.08。鈉玻璃的密度為2.4g / cm 3 或更低,而典型的鉛晶體密度約為3.1g / cm 3 ,高鉛玻璃可以結(jié)束4.0g / cm 3 或甚至高達(dá)5.9g / cm 3 。
◆ 亮度:鉛晶體的亮度依賴(lài)于鉛含量引起的高折射率 。普通玻璃的折射率n = 1.5,而鉛的添加產(chǎn)生的范圍可達(dá)1.7 或1.8。這種提高的折射率也與增加的色散相關(guān),色散測(cè)量介質(zhì)將光分離成其分量光譜的程度 ,如在棱鏡中 。水晶切割技術(shù)利用這些特性創(chuàng)造出明亮,閃亮的效果,因?yàn)槊總€(gè)切割面都會(huì)反射光線(xiàn)并透過(guò)物體。高折射率對(duì)于透鏡制造是有用的,因?yàn)榭梢杂酶〉耐哥R實(shí)現(xiàn)給定的焦距 。但是,如果要消色差 ,則必須通過(guò)透鏡系統(tǒng)的其他部件校正色散。
◆ 粘度低:向鉀堿玻璃中添加氧化鉛也會(huì)降低其粘度 ,使其比軟化溫度以上的普通鈉玻璃更具流動(dòng)性,工作點(diǎn)為800°C。玻璃的粘度隨溫度急劇變化,但在工作溫度范圍下,防輻射鉛玻璃的粘度大約比普通蘇打玻璃低100倍。從防輻射鉛玻璃制造商的角度來(lái)看,這導(dǎo)致了兩個(gè)實(shí)際的發(fā)展。 首先,防輻射鉛玻璃可以在較低溫度下工作,導(dǎo)致其用于搪瓷 ,其次,透明容器可以制成沒(méi)有被困氣泡,與普通玻璃相比難度小得多,從而可以制造出完美透明,無(wú)瑕疵的物體。
◆ 聲音響亮:點(diǎn)擊時(shí),鉛水晶會(huì)發(fā)出響亮的聲音,與普通眼鏡不同。消費(fèi)者仍然依賴(lài)這種特性將其與更便宜的眼鏡區(qū)分開(kāi)來(lái)。由于鉀離子在鉛二氧化硅基質(zhì)中比在鈉鈣玻璃中更緊密地結(jié)合,因此,前者在被撞擊時(shí)吸收更多的能量。這導(dǎo)致鉛晶體振蕩,從而產(chǎn)生其特有的聲音。鉛還可提高錫,銅和銻的溶解度,從而可用于彩色搪瓷和釉料 。防輻射鉛玻璃熔體的低粘度是玻璃焊料中通常高氧化鉛含量的原因。
◆ 輻射屏蔽:鉛的存在用于吸收伽馬輻射和X射線(xiàn)的玻璃,用于輻射屏蔽 。Pb 2+離子的高離子半徑使其在基質(zhì)中高度固定,并阻礙其他離子的運(yùn)動(dòng); 因此,防輻射鉛玻璃具有高電阻,比鈉鈣玻璃高約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。 因此,含鉛玻璃經(jīng)常用于燈具中 。