隨著人民生活水平的提高,國(guó)內(nèi)開始流行水晶(crystal)熱,香奈爾、迪奧等名牌時(shí)裝也用施華洛世奇水晶(swaroskicrystal)裝飾,水晶也由首飾、裝飾品、陳列品走向時(shí)裝、鞋帽、鐘表方面。
國(guó)外一些知名的建筑玻璃企業(yè)也生產(chǎn)水晶平板玻璃及水晶玻璃建筑制品,在高檔建筑上應(yīng)用。國(guó)外,很早就出現(xiàn)了水晶俱樂(lè)部,有大批的水晶迷。國(guó)內(nèi)也有水晶城、水晶宮等專門從事水晶玻璃加工的縣市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
但是目前國(guó)內(nèi)外非學(xué)術(shù)報(bào)刊、網(wǎng)站、企業(yè)宣傳材料等所稱水晶crystal,按詞典上的中文譯名為晶體,并不是傳統(tǒng)上的石英晶體(quartzcrystal),更不是國(guó)內(nèi)某些水晶城加工水晶球、水晶工藝品所用的k9光學(xué)玻璃,水晶玻璃就是晶質(zhì)玻璃。我國(guó)江蘇東海等石英產(chǎn)地,水晶仍然為傳統(tǒng)上的石英晶體。
水晶玻璃已有悠久歷史,遠(yuǎn)古時(shí)代由于玻璃原料雜質(zhì)多,熔化溫度不高,玻璃沒(méi)有熔化好,有大量未熔砂粒、氣泡等缺陷,同時(shí)原料中鐵、錳、鈦等著色金屬離子很多,玻璃往往是不透明或半透明的。到了13世紀(jì),威尼斯人采用含雜質(zhì)較少的石英巖和levant的含鈉的草木灰,熔化成無(wú)色透明的玻璃。15世紀(jì)時(shí),原料質(zhì)量更有了進(jìn)一步改進(jìn),用ticino河下游純粹的石英砂和草木灰沸水溶液中再結(jié)晶的純堿,得到的玻璃透明度比過(guò)去明顯提高,與水晶相似,故命名為cristallo,是一種鈉鈣水晶,其成分范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為[1]sio270.0%~71.5%、al2o30.8%~1.31%、cao4.07%~4.72%、mgo1.47%~1.66%、k2o2.84%~4.55%、na2o15.2%~16.8%、fe2o30.25%~0.51%、mno0.26%~0.51%、so30.19%~0.31%、cl0.62%~0.92%、p2o50.15%~0.24%,此成分中fe2o3、mno為礦物原料中的雜質(zhì),cl、p2o5均為草木灰純堿中雜質(zhì)。
鈉鈣水晶玻璃成分與現(xiàn)代器皿玻璃成分有些相似,k2o+na2o含量比較高,cao+mgo含量比較低,玻璃易熔,適合于手工操作。13世紀(jì)以后,波希米亞人(bohemian)在波希米亞(bohemia,今屬捷克)和西里西亞(silsia)地區(qū)建立了十幾個(gè)玻璃廠,除了要優(yōu)質(zhì)的石英砂為原料外,還用含碳酸鉀的森林木材灰,如山毛櫸林(beethforests)的木材灰為引入堿性氧化物的原料,于是制成折射率較高的透明玻璃,也稱水晶玻璃(crystalex),文獻(xiàn)上為了與威尼斯水晶玻璃相區(qū)別,稱為波希米亞水晶玻璃(bohemiacrystalex),由于用森林的木材灰為原料,故又稱森林玻璃(forextglass)。波希米亞水晶玻璃為鉀鈣成分,含sio275%~77%、cao5%~6%、k2o15%~17%,玻璃的折射率nd為1.48~1.49,此系統(tǒng)稱為鉀鈣水晶玻璃。
后來(lái)為了改進(jìn)性能,在成分中加入na2o和少許b2o3,改稱為鉀鈉鈣水晶玻璃,目前捷克生產(chǎn)的此類型水晶玻璃成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為sio275.5%、b2o30.2%、cao6%、k2o4.8%、na2o12.8%。鉀鈣和鉀鈉水晶玻璃主要產(chǎn)地為離布拉格90km的諾維波爾(nov?bor)小鎮(zhèn),產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)為:密度2.444g/cm3,折射率nd(20℃)為1.50002,平均色散(20℃)為830×10-5,線膨脹系數(shù)為89.1×10-7℃-1,耐酸性(按iso719標(biāo)準(zhǔn),0.01mol/l的hcl在98℃侵蝕后玻璃表面單位面積失重)為1.98mg/dm2,液相線溫度950℃[2]。
中世紀(jì)時(shí)波希米亞的水晶玻璃制造技術(shù)逐漸傳到中歐和西歐,英、法等玻璃廠大都采用波希米亞鉀鈣和鉀鈉鈣玻璃成分,熔化溫度比較高,需要優(yōu)良木材作燃料,砍伐了大量森林,1615年英國(guó)皇室下令禁止用優(yōu)質(zhì)木材作為玻璃廠燃料,影響了玻璃廠生產(chǎn)。1670年英國(guó)人ravenscroft發(fā)現(xiàn)在玻璃成分中加pbo后,不僅降低了玻璃的黏度和熔化溫度,玻璃易于熔化,料性長(zhǎng),成形方便,而且玻璃光澤度增加,更顯晶瑩剔透,并容易刻磨,就將鉛玻璃投入生產(chǎn),稱為leadcrystal。鉛水晶的折射率、色散、密度均比鈉鈣水晶(cristallo)、鉀鈣水晶(crystalex)為高,熔化、成形、刻磨性能均優(yōu)于鈉鈣和鉀鈣水晶,因而得到推廣。