问多星 发表于 2006-7-2 03:04

[转帖]玻璃在水中可以用剪刀剪的科学道理

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<TD align=right>第 1 楼</TD></TR>
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<P>人类使用玻璃约有九千年历史。大家知道，玻璃很容易破碎。质地易碎，是玻璃的大缺点，但是直到上世纪六十年代才有人去研究玻璃碎裂的机制。例如有人开始报道施水后再施力会使玻璃容易破裂，但是并没有解释其中道理。等到1979年，才有文献开始尝试解读这现象的分子构造原因。 <BR><BR>　　科学家发现，一块固体材料如果开始裂缝愈少，也愈难使得裂缝扩大。例如高纯度的玻璃纤维，因表面裂缝少，其强度高达常见窗玻璃板的百倍或千倍。一块完美有裂缝瑕疵的玻璃，在真空情况中，可以支持极大的压力，强过一般合金的十倍。但是常见的玻璃制品通常已有一些肉眼看不出的微小裂缝和缺陷，因此稍受力即会扩大，使已有裂缝断裂。窗玻璃在处理过程中造成许多表面缺陷，这就大大减弱了它的强度。 <BR><BR>　　玻璃可视为由一些四面体基本单位串连而成的网状构造。这网状构造可以藉外力扯破，而外界的水可加速这网状构造的破裂：玻璃放在水中，水分子可以吸附在玻璃裂缝的尖端，进行分解反应，因而加速玻璃裂缝的扩大。 <BR><BR>　　科学家认为外力做功等于段裂面所增加的表面能量，此一简单概念可成功估计出使固体断裂所需的外力。这也就显示表面化学对物性非常重要。像水可降低玻璃的表面能量，也就降低断裂玻璃所需的功，在有水的环境下，玻璃表面可以和水结合，不再孤单，也就缩小了它和内部玻璃的能量差距。实验结果显示，有水时玻璃断裂所需能量会大大降低。这就是在空气中剪玻璃极易破碎，而在水中剪玻璃却容易得多了的道理。 <BR><BR>　　玻璃工人在切割玻璃时总结出的经验就是，涂抹口水在切割刀刻划过的玻璃面上，再折断更容易。因为水可以降低所需的外力，也使裂口容易控制。 <BR><BR>　　值得一提的是，经过特殊处理的玻璃不能剪，而且在水中剪玻璃，效果不如在空气中切割。所以在水中剪玻璃并没有得到广泛的应用。</P>
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<P>科学家发现，一块固体材料如果开始裂缝愈少，也愈难使得裂缝扩大。例如高纯度的玻璃纤维，因表面裂缝少，其强度高达常见窗玻璃板的百倍或千倍。一块完美有裂缝瑕疵的玻璃，在真空情况中，可以支持极大的压力，强过一般合金的十倍。但是常见的玻璃制品通常已有一些肉眼看不出的微小裂缝和缺陷，因此稍受力即会扩大，使已有裂缝断裂。窗玻璃在处理过程中造成许多表面缺陷，这就大大减弱了它的强度。 <BR><BR>　　玻璃可视为由一些四面体基本单位串连而成的网状构造。这网状构造可以藉外力扯破，而外界的水可加速这网状构造的破裂：玻璃放在水中，水分子可以吸附在玻璃裂缝的尖端，进行分解反应，因而加速玻璃裂缝的扩大。 <BR><BR>　　科学家认为外力做功等于段裂面所增加的表面能量，此一简单概念可成功估计出使固体断裂所需的外力。这也就显示表面化学对物性非常重要。像水可降低玻璃的表面能量，也就降低断裂玻璃所需的功，在有水的环境下，玻璃表面可以和水结合，不再孤单，也就缩小了它和内部玻璃的能量差距。实验结果显示，有水时玻璃断裂所需能量会大大降低。这就是在空气中剪玻璃极易破碎，而在水中剪玻璃却容易得多了的道理。 <BR><BR>　　玻璃工人在切割玻璃时总结出的经验就是，涂抹口水在切割刀刻划过的玻璃面上，再折断更容易。因为水可以降低所需的外力，也使裂口容易控制。 <BR><BR>　　值得一提的是，经过特殊处理的玻璃不能剪，而且在水中剪玻璃，效果不如在空气中切割。所以在水中剪玻璃并没有得到广泛的应用。 </P>
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冰冻小章鱼 发表于 2006-7-2 03:26

<P>正想知道呢！！！！谢谢</P>

刹那激情2 发表于 2006-7-2 03:30

<P>转的好！实践过了，这下理论也了解了，呵呵呵……</P>

chunyu 发表于 2006-7-2 04:07

<P>要用什么剪刀啊，是不是还要找防水的</P>

robinshow 发表于 2006-7-2 05:26

<P>强，以后小偷只需要在别人家窗子上尿尿就行了，方便！</P>

冰冻小章鱼 发表于 2006-7-2 05:51

汽车开到河里了，车玻璃很难打破，是不是一方面是压强关系，一方面和在水中玻璃不容易碎有关？

老山东 发表于 2006-7-2 05:52

哈..............哈

junfeixu 发表于 2006-7-2 10:16

<P>感谢LZ的解释，实践过了</P>

稻草 发表于 2006-7-2 10:53

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>冰冻小章鱼</I>在2006-7-1 21:51:58的发言：</B><BR>汽车开到河里了，车玻璃很难打破，是不是一方面是压强关系，一方面和在水中玻璃不容易碎有关？</DIV>
<P>那是因为现在的车都贴膜了，有了膜，哪怕玻璃碎了都不一定掉下来，还有就是骑车玻璃基本都是钢化玻璃</P>

冰冻小章鱼 发表于 2006-7-3 03:22

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>稻草</I>在2006-7-2 2:53:36的发言：</B><BR><BR>
<P>那是因为现在的车都贴膜了，有了膜，哪怕玻璃碎了都不一定掉下来，还有就是骑车玻璃基本都是钢化玻璃</P></DIV>
<p>谢谢！    看来得去练点大力金刚指才行

蝴蝶之友 发表于 2006-7-3 04:46

<P>铁头功也成！！！</P>

问多星 发表于 2006-7-4 01:31

哦 如果发生不测 困在车内就用 那个垂玻璃 逃生呀

冰冻小章鱼 发表于 2006-7-4 01:33

我怎么没发现过那玩意儿？我没车，但做过出租车、公交车的，也没看见过呀？

问多星 发表于 2006-7-4 01:38

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>冰冻小章鱼</I>在2006-7-3 17:33:10的发言：</B><BR>我怎么没发现过那玩意儿？我没车，但做过出租车、公交车的，也没看见过呀？</DIV>
<P>
<P>一定是高档车才会考虑那么周到 </P>
<P>呵呵 公交车？</P>

xnova 发表于 2006-7-6 08:55

diy小手电 发表于 2006-7-9 06:36

<P>好有趣！二十多年前在《少年科学》学做过的小实验到这里成了高深的科学了。要用铁剪刀，别用塑料把的。只能剪切成大致形状，不可能像剪纸一样。据说在油中效果会更好，但我没试过。</P>

幽忧 发表于 2006-7-11 03:45

    纯属“扯蛋”大家千万别试，五六年前我在报纸上看了这篇文章，就找了把剪刀试了一下，结果大家可以想象一下，我的手被缝了五针，半个月之后才好！

刹那激情2 发表于 2006-7-11 03:51

不对！这个办法确实有效！我用楼主的办法成功的制作了直径19mm左右的灯头玻璃，剪到差不多时就用手工在磨刀石上磨。基本在30－40分钟就好了。要是直径大点那就更容易了。

幽忧 发表于 2006-7-11 04:01

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>刹那激情2</I>在2006-7-10 19:51:06的发言：</B><BR>不对！这个办法确实有效！我用楼主的办法成功的制作了直径19mm左右的灯头玻璃，剪到差不多时就用手工在磨刀石上磨。基本在30－40分钟就好了。要是直径大点那就更容易了。</DIV>
<P>不知楼主是真试了还是假试了，可是我口上的伤疤还在呀，如果玻璃在水中能变软，可以剪，试想一下，下雨天小偷拿把剪刀岂不是就可以入室了？！ </P>

刹那激情2 发表于 2006-7-11 04:23

<DIV class=quote twffan="done"><B>以下是引用<I>幽忧</I>在2006-7-10 20:01:48的发言：</B><BR><BR>
<P>不知楼主是真试了还是假试了，可是我口上的伤疤还在呀，如果玻璃在水中能变软，可以剪，试想一下，下雨天小偷拿把剪刀岂不是就可以入室了？！ </P></DIV>
<p>找出一个没有做好的，上图给您看看吧，划痕是用白钢事先画好的圆，但在水里一下没有看清楚所以没有完全按照轨迹来剪。边上崩了一点是贪心打算用砂轮机磨崩掉的（应该在水里用手工小心磨）。手电筒上的拆卸麻烦，就不上图了。<BR><BR>
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