玻璃是一种非常古老的人工材料，它的历史可以一直追溯到公元前5世纪。不过，直到公元1世纪初期罗马人才掌握利用熔炼来制备平板玻璃的技术：把熔融态的玻璃注入一个圆形模具然后把它磨平。这种工艺最大可以生产尺寸为70cm×100cm的玻璃片。然而，当时的人们并没有记录下来这种加工工艺的具体过程。根据客流监测系统12世纪早期特奥菲鲁斯长老在《时间》一书中的描述，鼓风管的发明使罗马人开发出了圆桶鼓风技术并利用它来制造平板玻璃。由于那时候平板玻璃的制造过程仍然非常困难而且成本很高，所以在那个时期这种材料只能用在诸如法庭、公共浴场或者罗马的皇家别墅等那些闻名遐迩的建筑物上。尽管这样，罗马人在平板玻璃生产和工艺技巧方面进行的卓有成效的改进还是使这种艺术品很快风靡了整个欧洲。所以，在中世纪的早期，平板下班开始逐渐取代了其他的透明窗户材料。比如从那时以后，所有教学的窗户采用的都是平板玻璃。在罗马玻璃制造商被称为Vitrearii「拉丁语」，Virtrum的意思为玻璃。他们为窗户加工商提供玻璃大板，再由他们将大板加工成玻璃片。 舷窗玻璃、玻璃圆盘等其他类型的窗户玻璃也大多是在中世纪出现的。到了17世纪，法国圣
角钉戈班市的Lucas De Nehou 公司研制成功了压铸玻璃，这更加拓展了平板玻璃的范围。要生产出制镜用的玻璃就必须对玻璃片坯料进行抛光，这个过程不仅工作量巨大而且费用昂贵。但是如果没有这项技术的发展，在参观巴黎附近富丽堂皇的凡乐赛宫（建造于1661—1689年）时，您就永远也没有机会看到该室内那些让您终生难忘的镜子了。
大约19世纪中期，人们开始尝试用连续机械拉引技术来加工平板玻璃。这些努力在20世纪初期取得了成功。它们最终发展成为有槽垂直引上法和平拉法。20世纪20年代，美国的匹兹堡平板玻璃（PPG）公司和日本的旭硝子公司分别利用这两种技术成功生产出产品。这种靠机器拉引而生产出来的玻璃称为“机械拉引平板玻璃”，也就是以前所说的普通平板玻璃。不过，相对于现在的应用场合来说，这种玻璃离制镜级质量实在是相差太远了。
第二次世界大战之后，英国皮尔金顿公司把软化的玻璃浮在熔融的金属溶液上从而生产出优质的连续玻璃带。虽然这种想法不是现在才出现的，但是皮尔金顿却是第一个在工业规模上成功把他转化成现实的公司。如今，利用这种技术生产出来的浮法玻璃已经成为标准的玻璃产品了。当然，其他类型的玻璃目前在市场上依然存在，只是数量很少而已。例如，目前采用回复19世纪设计的压延技术制造的机械拉引玻璃或玻璃片就依然在生产。它
们主要作为装饰或夹丝玻璃。不过从化学上说，所有这些类型的玻璃都属于同一族：碱石灰玻璃。
有文件记载的平板玻璃镀膜开始于中世纪初期。其最早记录被发现于特奥菲鲁斯长老所著的《时间》一书。它是将玻璃用一种釉质的黑颜料来着，用于教堂窗户等场所。16世纪以后，人们才开始采用在平板玻璃镀金属膜层的方法来制备镜子。不过，工业水平上的金属膜层是从19世纪中叶—银膜镜子的加工—水下作业开始的。工业镀膜工艺的拓展直接带动了20世纪初期夹层玻璃产品和陶瓷着（上釉）玻璃的发展。以上提到的所有膜工艺的共同点就是最终得到薄膜膜层。不过，本书所着重关注的是平板玻璃上薄膜镀膜工艺。它是在二次大战以后迅速发展起来的。这项技术对于作为建筑材料的平板玻璃的普及、应用以及其他诸多方面都起到了巨大的促进和推动作用。
1.2浮法玻璃
欧洲标准DIN EN 572—1把浮法玻璃定义为：
利用连续地在金属槽上熔铸和漂浮的工艺而生产出来的平坦、透明、无（或着的）碱石灰硅酸盐玻璃，它具有平行而光滑的表面。
这项技术是将熔融的玻璃倾倒在一个狭窄的锡槽上。玻璃的表面张力使它浮在锡上面并平坦、均匀地延展开来并最后在还原性的空气中自然定形。这个过程可以确保玻璃片形成极其平行和平坦的表面。这种透明的、没有任何扭曲的产品可以满足现今市场对制镜玻璃的工业要求。浮法玻璃片的最大尺寸可以达到3.21m×6.00m。这是在工业上公认的满板尺寸。一般来说，浮法玻璃的厚度范围在3—19mm之间。不过，从技术上讲，应该可以生产出1mm以上的25mm厚的产品。玻璃的厚度决定于传送带的传动速度和流入锡槽的熔融态玻璃的流量。另个，它还与玻璃带在浮槽区边缘处的拉伸（针对厚度小于6mm的玻璃片）或压缩（针对厚度大于6mm的玻璃片）有关。表面平坦性的技术术语又称为“平面度”。这是可能影响镀膜工艺的一个非常关键的质量参数。它主要决定于熔融态玻璃的一致性、成形过程（例如，浮槽区内玻璃片边缘的拉效应和压缩效应）以及玻璃带成形后所经过的冷却过程。
DIN EN 572—2规定了对于作为建筑材料使用的浮法玻璃在尺寸和质量上的要求，而且还对膜层的可见和光学瑕疵以及验收条件进行了描述。该标准还通过检测放在玻璃后面的栅板的扭曲（不是混乱）来定义玻璃片的垂直倾斜度，这种扭曲往往是由表面平坦度或平行度不良造成的。虽然平板玻璃镀膜专家经常会就平坦度和表面条件（例如腐蚀性）提出一
种特殊要求，但是对于这些附加特性还没有制定出具体的工业标准，所以它们就必须单独征得平板玻璃生产商的同意。有时候，可以把一个已知参照边允许的最大几何偏差认为是对用来镀膜的玻璃片的平坦度要求。通常，短波和长波的偏差也有区别。用于光电领域的平板玻璃片主要考虑短波偏差，例如，该领域可以采用≤0.7μm/cm作为偏差限制。
在这里我们还应该指出：也可以利用浮法工艺来生产硼硅玻璃。这种平板玻璃主要使用在耐火材料（例如放在烤炉的门内）中或者作为特殊材料使用在大量不能使用碱石灰玻璃的产品中。
1.3平板玻璃的化学成分及结构
现在使用的平板玻璃中绝大多数都是碱石灰玻璃，它们采用的都是天然材料（石英砂、石灰、白云石和长石或霞石黑花岗岩）和合成材料（碱和硫酸盐、相当比例的废平板玻璃）。同时它们也是一种可回收利用的物质。由于平板玻璃生产商需要高质量的原材料，所以这些原材料必须经过非常仔细的筛选、处理和加工。而这些基本材料几乎可以在世界各地都能无限量地获得。生产1kg平板玻璃产品大约需要消耗4.0kwh的能量，与此相对应，生产1kg建筑钢所需要的能量大约是10.5kwh。最后，废玻璃的回收利用也会节省材料
和物质。浮法玻璃的典型化学成分如表1.3.1所示。
表1.3.1 浮法玻璃的化学成分
成 分 | 柴油抗磨剂 分 子 式 | 质量分数 |
二氧化硅 | SiO2 | 72.8 |
氧化钙 | CaO | 8.6 |
氧化钠 | Na2O | 13.8 |
氧化镁 | MgO | 3.6 |
氧化铝 | Al2O3 | 0.7 |
塑料染 | | |
当然，根据原材料的产地和质量的不同，平板玻璃也可能含有其他化合物，比如氧化铁。着玻璃就是在熔化过程中添加了无机染料制造出来的。
由于玻璃的成分和生产工艺已经实现了标准化，所以现在销售的标准浮法玻璃的成分基本上已经相对一致了。更换化学成分可能对其他工艺以及玻璃抗拒气候条件的特性产生影响。例如，增加Al2O3 、SiO2 和CaO就会提高玻璃抵御气候的能力；而氧化碱比例的增
加就会使玻璃更容易受到气候的影响。平板玻璃生产的艺术就是去寻求并保持理想的成分比例、费用、附加工艺的要求和如何实现新的设想。
如果使用平板玻璃来镀膜，首先必须控制氧化钠的成分。由于钠离子（Na+）半径很小，所以相对比较容易发生移动。即使在低于100℃的环境中，它也能很容易地扩散到沉积层中。这种行为会污染膜层并对它造成不良影响。一般来说，我们都是利用特殊的扩散阻挡来消减Na+的扩散程度。
根据美国检测和材料协会（ASTM）的定义，平板玻璃和其他普通玻璃在结构上并没有明确的区别，它们都是“一种冷却到一个刚硬条件而没有发生结晶的无机熔融产品”。工程师喜欢把它们称为“冻结的、过冷的液体”。
有些固体的晶格往往具有比较规则的原子次序，也就是说它的有序性比较好。我们把物质的这种结构称为“晶体”。不过，玻璃内部的结构次序却是非晶体的。在的SiO2分子格式中，每个硅
一次性手腕带
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