玻璃的理论定义为，从熔融体通过一定方式冷却，因粘度逐渐增大，而具有非晶结构特征和固体机械性质的物质，不论其化学组成及硬化温度范围如何，都可称之为玻璃。玻璃是具有长程无序、短程有序结构特征的非晶态、亚稳定态或介稳定态的物质。

玻璃工业一般以无机矿物为原料。20世纪以来，平板玻璃、电灯泡玻璃和以其为基础发展起来的电真空玻璃，使玻璃工业获得了飞速发展，以石英砂为主要原料的石英玻璃，广泛应用于化学仪器、医用和计量以及光学仪器等领域。二氧化硅含量在85%以上或55%以下的新型光学玻璃，以及大量的硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐和铝酸盐等非硅酸盐类的玻璃也得到了很多的应用。最近，特种玻璃又扩展到丁卤化物、硫系化合物、氮氧化合物和卤氧化合物等非金属氧化物玻璃。采用熔体急冷的方法，可以制备有更新用途的金属合金玻璃。周期表中的元素、除惰性气体和放射性元素外，都参与了玻璃态物质的合成。由于玻璃随所用原料及其配比的不同，其制品用途也各异，而且新型玻璃系统具有很多奇特的物理化学性质，从而获得了新的应用领域，玻璃己成为现代高科技发展中不可缺少的重要材料。

玻璃在人们的印象中，较金属耐蚀，因而总认为它是惰性的。实质上，许多玻璃在大气、弱酸等介质中，都可用肉眼观察到表面污染、粗糙、斑点等腐蚀迹象。

玻璃是氧化物组成的材料，这些氧化物可分为三类：1) 、玻璃形成体。例如b₂O₃、SiO₂、GeO₂、P₂O₅等，它们形成玻璃的三维网络；2) 、网络变型体。例如Na₂O，K₂O、CaO、MgO等，它们的金属离子无规则地分布在三维网络中，所提供的额外氧离子改变了网络结构；3) 、中间体。例如A1₂O₃、PbO等，作用介乎上述二者之间，既可形成玻璃的三维网络，也可改变网络结构。

有时根据其功能，也将氧化物分为如下的三类：1) 、玻璃形成体；2) 、熔剂。例如Na₂O、K₂O、b₂O₃等，加入它们可以降低玻璃的熔点和粘度；3) 、稳定剂。例如CaO、MgO、Al₂O₃等，加入它们可以改进玻璃的化学稳定性。

氧化物的作用取决于阳离子的化合价、配位数及结合能，表9-1列出了这些基础数据，可供参考。

表9-1氧化物的基础数据

按照玻璃的成分，可将它分为如下的六类，

(1) 石英玻璃：石英玻璃是由各种纯净的天然石英熔化而成，可用SiO₄四面体的无规网络来描述其结构。它是优良的耐酸材料，除氢氟酸、热磷酸外，无论在高温或低温下，对任何浓度的无机酸和有机酸几乎都耐蚀；温度高于500℃的氯、溴、碘对它也不起作用。但耐碱性较差。它的热胀系数很小，热稳定性高，长期使用温度达1100-1200℃，短期使用温度可达1400℃。

(2) 碱金属硅酸盐玻璃：加入碱金属的氧化物，最常用的是Na₂O，由于破坏了Si-O-Si键，降低了粘度，但也降低了化学稳定性，增大了热膨胀系数。

(3) 钠钙玻璃：在钠玻璃中加入稳定剂物CaO，可提高化学稳定性。优选的成分为72%SiO₂-l5%Na₂O-10%CaO+MgO-2%Al₂O₃-1%其它氧化物。加入2%Al₂O₃可进一步提高化学稳定性，并减小晶化趋势。

(4) 硼硅酸盐玻璃：硼硅酸盐玻璃是把普通玻璃中的R₂O(Na₂O,K₂O) 和RO(CaO,MgO) 成分的一半以上用b₂O₃ (一般其质量分数不大于13%) 置换而成。b₂O₃的加入不仅使玻璃具有良好热稳定性，而且使其化学稳定性也大为改善。除氢氟酸、高温磷酸和热浓碱溶液外，它几乎能耐所有的无机酸、有机酸及有机溶剂等介质的腐蚀。其最高使用温度达160℃，于常压或一定的真空下使用。它可用来制作实验室仪器，化工上的蒸馏塔、换热器、泵、管道和阀门等。

(5) 铝硅酸盐玻璃：在钠玻璃中加入A1₂O₃，铝进入四面体的顶角，从而增加了化学稳定性和抗晶化的能力。Al／Na比是开发这类玻璃的重要成分参量。

(6) 铅玻璃：PbO是中间体，一般是网络变型体。但铅也可进入网络。加入氧化铅，使玻璃的折射系数及密度增大，对电阻没有影响．而化学稳定性则主要取决于其它氧化物。

目前有两种关于玻璃结构的理论：无规则的网络模型理论和聚合物型理论；前者与有序晶体结构比较而引出，后者则从液态转变而来。

图9-1 玻璃结构示意图(a) 透明石英(SiO₂) (b) Na­₂O·5SiO2 (c) Na­₂O·CaO·6SiO2
(d) 1/2B­₂O₃·4SiO₂ (e) Na­₂O·Al₂O₃·3SiO₂ (f) 2PbO·3SiO2

图9-2 玻璃结构二维示意图(a) 有序的晶体结构；(b) 无规则的网络结构(玻璃) ； (c) 多种阳离子的玻璃结构

(1) 无规则的网络模型理论玻璃是缺乏对称性及周期性的三维网络，其中结构单元不像同成分的晶体结构那样，作长期性的重复排列。在氧化物玻璃中，三维网络是氧的多面体，形成氧化物玻璃应遵循如下四条规则：1、每一氧离子应与不超过两个的阳离子联接；2、每一阳离子周围的氧离子配位数很小，一般为4或3；3、氧多面体是共角的，而不共面或共棱；4、每一氧多面体至少有三个是共用。

(2) 聚合物型理论：从熔态转化为玻璃态考虑，认为玻璃是硅链组成的聚合物。熔态玻璃冷却时，由于增加结合链而形成聚合物分子，由于冷却使熔体的粘度增大，这些聚合物的移动性低，要重新组合而形成晶体，却很困难，只是使聚合度增加的聚合物型结构保存下来。

玻璃受到的侵蚀首先是发生在玻璃的表面。由于玻璃表面存在着许多裂纹和缺陷，在大气、水、酸或碱等介质参与下，在玻璃表面会发生化学反应为主的物理、化学的侵蚀作用。首先导致玻璃表面变质，随后侵蚀作用逐渐深入，直至玻璃本体完全变质的过程，这就是玻璃的腐蚀。显然，这种变质层的性质由玻璃成分、结构、表面织构及侵蚀介质的性质决定。