自然界存在大量的礦石、玉石和寶石,這些都屬于晶態(tài)物質(zhì),由多晶體或單晶構(gòu)成,玻璃不一樣,雖然其多半呈晶瑩透亮且非常堅(jiān)硬的狀態(tài),但玻璃卻不是晶體,而是一種非晶態(tài)物質(zhì)。晶體都有固定的熔點(diǎn),比如金屬純銅(紅銅)的熔點(diǎn)為1083℃,一旦達(dá)到這個(gè)溫度,晶體的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,純銅即由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)。玻璃與此不同,沒有一個(gè)固定的熔點(diǎn),只有一個(gè)使其形態(tài)發(fā)生變化的溫度范圍——隨著溫度不斷上升,固態(tài)狀的玻璃會(huì)變得越來越黏稠,直至成為一種液態(tài)。在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中,玻璃內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生明顯改變,所以,玻璃是一種材料的一種狀態(tài),可以說是物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的第四態(tài)。
制造玻璃的主要原料為石英砂,單純用石英砂就能制成石英玻璃,可石英砂的熔點(diǎn)為1750℃,這樣高的溫度在古代是無(wú)法達(dá)到的,因此古人通過在原料中添加助熔劑的方式來降低石英砂的熔制溫度,通常的助熔劑為自然純堿、草木灰或鉛丹,此外還需要加進(jìn)一些石灰石作為穩(wěn)定劑。有了石英砂、助熔劑和穩(wěn)定劑,經(jīng)過一定的技術(shù)工藝,才能制造出簡(jiǎn)單的玻璃。
在現(xiàn)代日常生活中,玻璃是為常見的普通材料,所以大多數(shù)人都認(rèn)為玻璃向來就是廉價(jià)的普通之物,事實(shí)上,玻璃在歷曾是昂貴的材料之一,直到吹制法發(fā)明之后,玻璃才逐步成為制作日常用品的材料,在此前的二三千年的長(zhǎng)久歲月里,玻璃一直是可與黃金和寶石比肩的品,只有少數(shù)上層顯貴才能享用。