玻璃在太空中生成 [复制链接]

第5版()
专栏：

玻璃在太空中生成
顾培芷
人类早已掌握了在地球上熔融玻璃的工艺程序。将玻璃原料粉末投入坩埚内或池窑内，待料粉熔化后，加入澄清剂，使玻璃熔液内的气泡长大，浮出表面。气泡排除后，才能得到透明、均匀的玻璃。
如果在脱离了地球引力作用的浩渺太空，建立玻璃实验室，就会给我们提供在地球上所意想不到的、神奇般的方便条件。这就是最近发展的引人注目的“微引力科学”的一部分。
在太空玻璃实验室中，人们不需用任何容器，用不着去操心耐火材料被侵蚀后对玻璃的性质的影响等等令人头痛的问题。因为一切都可以是悬空的，玻璃液可以不与其他任何东西相接触，实现“无容器的操作”。
太空玻璃实验室还可以解决人们在地球上熔融玻璃时碰到的另一个麻烦。譬如我们制备含氧化钡、氧化硼等优质玻璃或含钕的激光玻璃时，玻璃液往往不是混浊不清，就是较重的熔液下沉，较轻的熔液上浮，“层次分明”。太空中没有重力作用，没有密度大小的区别，没有对流，上述麻烦现象就会消失，可以获得极为均匀的玻璃体。
由于没有重力作用，没有玻璃熔液与容器之间的接触，因而不存在液体和固体界面之间的作用。这对晶体成长和薄膜技术关系重大。
在太空中熔融玻璃时，不能象在地球上那样采用石英砂、硼砂、苏打等原料，最好是采用目前玻璃界颇有兴趣的胶体工艺，制备一种称为玻璃前驱体的胶状物质，这样操作起来就更便利了。更有意思的是，在太空中熔融玻璃时，玻璃中的气泡不是自玻璃熔体底部向上漂起，而是从较低的温度区域向较高的温度区域移动，从而排除。
随着“微引力科学”的发展，建立奇妙的太空玻璃实验室，不仅在应用技术上给人类提供预想不到的便利条件，还在人们对宇宙的认识和新理论的开发方面，为人类开拓了一个崭新的领域。
太空玻璃实验室目前急待解决的问题是：在太空建立能产生更高温度的高温设备；采取措施，加快熔液的冷却速度（由于没有重力，没有接触，太空中没有对流、传导这两种传热方式）；使漂浮系统稳定，以及让宇航员更方便地出入实验室。