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玻璃

非晶无机非金属材料

玻璃是一种由熔融物经冷却固化形成的非晶态固体，具有各向同性、无固定熔点和介稳性等基本特性。其主要成分为硅酸盐，典型代表为钠钙硅酸盐系统（Na2O·CaO·6SiO2）。玻璃的历史可追溯至约公元前3000年的美索不达米亚文明，早期用于仿制宝石和装饰品。随着吹制技术、机械化生产等工艺的革新，玻璃逐渐从奢侈品发展为日常生活和现代工业中不可或缺的基础材料。如今，玻璃已广泛应用于建筑、日用包装、光学电子、生物医疗、新能源、航空航天等领域，并衍生出智能玻璃、生物活性玻璃等多种高科技功能材料，持续推动产业创新与社会发展。

定义

玻璃通常被定义为一种非晶态固体，它既包括玻璃态物质本身，也包括各类玻璃材料及制品。随着研究的深入，玻璃的定义也在不断演进，逐渐形成狭义与广义两种类型。

狭义上的玻璃定义可见于美国材料试验学会（ASTM）、德国工业标准（DIN）以及《中国大百科全书》轻工卷、化工卷和《辞海》等文献。其中，《中国大百科全书（轻工卷）》将其描述为“熔融物经过冷却、黏度增大所形成的具有固体机械性质的非晶态固体”；而化工卷则进一步限定为“由能在熔融时形成连续网络结构的氧化物（如二氧化硅、氧化硼、氧化磷等）构成，冷却时黏度逐渐上升并固化但不结晶的硅酸盐类无机非金属材料”。

广义定义则更为宽泛。例如，《材料科学技术百科全书》视玻璃为“一类非晶态材料”；日本《新版玻璃手册》认为玻璃是“表现出玻璃转变现象的非晶态物质”；扎齐斯基主编的《玻璃与非晶态材料》强调，“只有表现出玻璃转变现象的非晶态固体才能称为玻璃，其余可归为无定形材料”。

历史

玻璃是人类最早发明的合成材料之一，其历史可追溯至约公元前3000年的美索不达米亚文明。最初，玻璃被用于模仿宝石，制作珠子、装饰片和小型容器，其价值与稀有石材相当。古埃及人进一步发展了玻璃工艺，尤其是内核成型技术，即在易碎的内核材料上覆盖玻璃层，形成中空容器。这一工艺虽复杂，却成就了许多色彩丰富、纹样精美的器物。

公元前5世纪，波斯阿契美尼德王朝将铸造工艺推向高峰，制作出造型复杂、表面精美的玻璃碗，其技艺与金属铸造密切相关。与此同时，叙利亚地区发展出软化技术，通过加热使平板玻璃在模具上弯曲成型，为后来的建筑玻璃奠定了基础。

吹制技术的发明（约公元前1世纪）是玻璃史上的革命性突破。罗马人利用金属管将空气引入热融玻璃，形成气泡并扩展成容器，极大地提升了生产效率和产品多样性。吹制工艺迅速取代了古代成型方式，并催生了集中化的玻璃工厂体系，使玻璃从奢侈品转变为日常用品。罗马时期，透明玻璃开始受到重视，脱色技术的探索为后世无色玻璃的发展埋下伏笔。

罗马帝国分裂后，玻璃工艺在东西方走向不同道路。西方进入“森林玻璃”时期，工匠在森林地区建立作坊，使用本地材料制作具有本土特色的实用器皿，如“无脚酒杯”和“罗默杯”。东方则在伊斯兰文明中延续并发展了釉彩、镀金和金属光泽装饰技术，尤其是清真寺玻璃灯，展现了高超的工艺与艺术融合。

威尼斯在文艺复兴时期成为玻璃艺术的中心。利用本地纯净的打火石和苏打灰，威尼斯工匠研制出水晶玻璃，其透明度高、延展性好，适合制作轻薄精巧的器物。他们还发展了千花玻璃、拉蒂切诺等复杂装饰技术，使威尼斯玻璃风靡欧洲。

17世纪末，英国在燃料变革（由木材转为煤）和配方实验的基础上，成功研发出含铅水晶玻璃。这种玻璃折射率高、质地厚重，适合切割和雕刻，与英国新古典主义风格相得益彰，成为欧洲玻璃的新标杆。

17至19世纪的中国玻璃工艺，在“西学东渐”的浪潮中并未全盘照搬，而是基于本土文化逻辑与帝国治理需求，进行了选择性吸收与创造性转化。它调和了中西技术、满汉审美、宫廷与地方实践，在全球与本土的互动中，形成了独特的工艺面貌与发展路径，成为中华文明在帝国晚期应对全球化挑战的一个物质缩影。

18至19世纪，随着工业革命的推进，玻璃生产逐步机械化；伯纳德·佩罗特发明的平板玻璃铸造技术打破了吹制工艺的垄断，为建筑和镜面玻璃的大规模生产开辟道路；迈克尔·欧文斯发明的自动制瓶机则实现了玻璃瓶的标准化与高效生产，标志着玻璃工业进入现代化阶段。

结构与分类

贝尔塔（Balta）提出“无定形”指构成微粒排列完全无序的固体。从能量角度看，由蒸气冷凝所得的无定形态物质结构更为混乱，其势能远高于玻璃。道格拉斯（Douglas）将非晶态固体定义为“原子排列虽接近晶体但缺乏长程有序性，仅具有类似液体的短程有序，同时能维持自身形状的物质”。泽伦进一步指出，非晶态固体与晶态固体的本质区别在于其不具备长程有序和平移周期性。综合多位学者的观点，非晶态固体的结构特征可归纳为两点：一是仅存在短程有序，原子在配位、间距、键角等方面具有一定规律性，但无长程周期性；二是在升温过程中，会在较窄温度区间发生明显的结构相变，属于亚稳态材料。

非晶态固体涵盖范围广泛，包括玻璃、凝胶、硅胶、非晶态半导体、非晶超导体、无定形碳以及非晶态金属-类金属合金等。

玻璃仅是非晶态固体中的一类，特指那些在加热或冷却过程中表现出玻璃转变现象的物质。玻璃转变是指当玻璃或被加热至可能形成玻璃的熔体冷却至其熔点（以绝对温度计）的约2/3至1/2时，其热膨胀系数与比热容发生显著变化的温度点，该温度称为玻璃转变温度。这一现象是玻璃区别于凝胶、无定形碳等其他非晶态固体的关键特征。

特性

玻璃是一种结构上呈非规则排列的非晶态固体。其原子排列不具备晶体所具有的长程有序特征，而更接近于液体所具有的短程有序模式。尽管结构类似液体，玻璃能够像固体一样维持自身形状，不会因重力作用发生流动。

各向同性

由于原子排列呈统计上的均匀分布，理想状态下，均质玻璃在各个方向表现出相同的物理和化学性质，如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热系数和电导率等。

无固定熔点

玻璃从固态转变为液态的过程发生在一个温度区间内，即软化温度范围（Tg~Tl），这与具有确定熔点的晶体不同。其中，Tg为转变温度（1013.4 dPa·s），Tl为液相线温度（104~6 dPa·s）。

介稳性

玻璃通常由熔体快速冷却形成。在冷却过程中，黏度急剧增大，原子无法有序排列形成晶体，同时不会释放结晶潜热，这使得玻璃态物质比相应的晶体具有更高的内能，处于熔融态和结晶态之间的亚稳态。从热力学角度看，玻璃处于高能的不稳定状态，具有向低能结晶态转变的趋势。

渐变性与可逆性

玻璃从熔融态到固态的转变是一个连续、渐变的过程，其物化性质随之连续变化。这与结晶过程有本质区别：结晶过程伴随新相生成，性质在结晶温度点发生突变；而玻璃的形成和熔融均在较宽温度范围内完成，过程中无新相产生，且其物态变化过程具有可逆性。

分类

组成

按组成分类虽然具有科学性和系统性，但同一成分可制成多种不同用途的玻璃产品。例如硅酸盐玻璃既可制成平板玻璃，也可用于瓶罐、器皿等。此外，多数使用者更关注玻璃产品的性能与功能，而非其具体化学成分，因此这种分类方式更适用于科研和技术领域。

（1）元素玻璃

指由单一元素构成的玻璃，如硫、硒、磷等在一定条件下可形成玻璃态物质。

（2）氧化物玻璃

这类玻璃在古代就已出现，目前仍为工业化生产的主流，其中以硅酸盐玻璃应用最为广泛。具体可分为：纯氧化物玻璃（如石英玻璃）和多元系统氧化物玻璃，后者包括硅酸盐、硼酸盐、硼硅酸盐、磷酸盐、锗酸盐等多种类型。

（3）氧氮化合物玻璃

此类玻璃以氮部分取代氧，形成如硅铝氧氮玻璃、钙铝氧氮玻璃、钇硅铝氧氮玻璃等。

（4）非氧化物玻璃

该类玻璃主要包括氟化物玻璃、氯化物、溴化物、碘化物玻璃；硫族化合物玻璃；卤硫化合物玻璃；以及硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐（如铅、钾的醋酸盐）和碳酸盐（如K2CO3-MgCO3体系）玻璃等。

形状

这是一种直观且传统的分类方法，尤其适用于玻璃制品。不过，这种分类方法也存在一定局限性：同一种玻璃可能被加工成多种形状，而相同形状的制品又可能由不同成分的玻璃制成，其性能差异显著，仅按形状归类难以准确反映材料本质。主要包括以下类别：

（1）平板玻璃及其深加工制品（如安全玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、玻璃幕墙等）；

（2）空心玻璃（如玻璃瓶罐、器皿、电真空玻璃、仪器玻璃和医用玻璃）；

（3）块状玻璃（如玻璃砖、建筑玻璃构件、光学玻璃、眼镜玻璃）；

（4）玻璃纤维（如连续玻璃纤维、玻璃棉、光导纤维）；

（5）玻璃球与微珠（如实心或空心玻璃球、玻璃珠宝、玻璃微珠）；

（6）多孔玻璃（如微孔玻璃、介孔玻璃、泡沫玻璃）；

（7）玻璃薄膜和涂层（如超薄玻璃、鳞片玻璃、功能涂层玻璃）；

（8）纳米玻璃（如量子点纳米玻璃、二维和三维纳米玻璃材料）。

生产原料

玻璃原料根据其用量与功能，可分为主要原料和辅助原料两大类。主要原料用于引入玻璃中的各种氧化物成分，而辅助原料则用于赋予玻璃特定性能、改善熔制过程或提升产品质量。

二氧化硅

二氧化硅是构成硅酸盐玻璃骨架的关键组分，能提升玻璃的硬度、机械强度与热稳定性，但也会提高熔融黏度和熔化温度。常用原料包括石英砂、砂岩、石英岩等。石英砂需控制其颗粒度与杂质含量，颗粒过粗易导致熔化困难，过细则易结块、混合不均。高质量石英砂的SiO2含量应在99%以上，Fe2O3等有害成分需严格限制。

氧化铝

氧化铝属于中间体氧化物，可提高玻璃的化学稳定性、机械强度与热稳定性，但过量会增加黏度，导致熔制困难。常用原料包括长石、高岭土、叶蜡石等。长石因含有碱金属，可减少纯碱用量；高岭土主要用于玻璃纤维生产；叶蜡石则常用于乳浊玻璃与玻璃纤维。

氧化硼

氧化硼是玻璃形成氧化物，能降低热膨胀系数、提高热稳定性与折射率，并加速玻璃澄清。常用原料包括硼酸、硼砂及含硼矿物。硼酸和硼砂在熔制中易挥发，需在配料时予以补偿；含硼矿物如硼镁石、钠硼解石等因价格较低且挥发少，常作为替代原料使用。

碱金属氧化物

氧化钠（Na2O）作为助熔剂，可降低玻璃黏度，但过量会降低热稳定性和机械强度。主要原料有纯碱、芒硝、氢氧化钠和硝酸钠。纯碱需选用重质碱以防飞扬；芒硝需配合还原剂使用，以防产生“硝水”。氧化钾（K2O）作用与Na2O类似，但能提高玻璃透明度和光泽，常用于高级玻璃。原料包括碳酸钾和硝酸钾，前者易吸潮，需妥善保存。

碱土金属氧化物

（1）氧化钙（CaO）：能提高化学稳定性和机械强度，但过量易导致析晶。原料包括方解石、石灰石和工业碳酸钙。

（2）氧化镁（MgO）：可替代部分CaO，改善玻璃成形性能，降低析晶倾向。主要来自白云石、菱镁矿等。

（3）氧化钡（BaO）：能提高折射率与密度，但过量易侵蚀耐火材料并产生气泡。常用原料为硫酸钡与碳酸钡，二者均有毒，需谨慎使用。

其他氧化物

（1）氧化锌（ZnO）：作为中间体氧化物，可提高化学稳定性与折射率，包括锌氧粉和菱锌矿；

（2）氧化铅（PbO）：能显著提高折射率与光泽，常用于光学玻璃与晶质玻璃，但易被还原且对耐火材料侵蚀强。原料包括红丹、黄丹与硅酸铅，均为有毒物质，需严格防护。

生产工艺

玻璃的生产是一个复杂而连续的工艺过程，旨在将各种矿物原料和化工原料通过高温熔制，转化为具有特定性能的均质透明固体，其核心工艺流程主要包括：配合料制备、熔制、成形、退火及后续的深加工。

配合料制备

原料选择与储存：根据所要生产的玻璃种类（如平板玻璃、瓶罐玻璃等），选择合适的主要原料（如石英砂引入SiO2、纯碱引入Na2O、石灰石引入CaO）和辅助原料（如澄清剂、着色剂、脱色剂等）。所有原料需在专用仓库中妥善储存，防止受潮和污染，尤其是纯碱、芒硝等易潮解原料。

称量与混合：按照精确设计的配方，对各种原料进行称量。称量的准确性是保证玻璃成分稳定、性能一致的基础。之后，将称量好的原料投入混合机中进行充分、均匀的混合，形成“配合料”。均匀的混合能确保玻璃液在熔制过程中化学反应均匀进行，避免产生条纹、结石等缺陷。

熔制

熔制是整个工艺的核心环节，配合料在高温窑炉中经历一系列物理、化学反应，最终形成均匀、纯净、适于成形的玻璃液。这一过程通常在连续作业的池窑中进行。

硅酸盐形成：在投料口，配合料被送入窑内。随着温度升高至800 ℃左右，各组分之间开始发生反应，生成硅酸盐，并释放出大量气体（如CO2）。此时物料由固态粉末转变为不透明的烧结物。

玻璃液形成：温度继续升高至1200 ℃左右，形成的硅酸盐（如硅酸钠、硅酸钙）开始熔融，未熔化的二氧化硅颗粒不断溶解于熔体中，烧结物变为透明的玻璃液。但此时玻璃液中含有大量气泡，化学成分也不均匀。

成形

成形是将处于可塑状态的玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过程，成形方法多种多样，取决于最终产品的形态。

（1）浮法：主要用于生产平板玻璃；

（2）压延法：可用于生产压花玻璃、夹丝玻璃等；

（3）吹制法：主要用于生产瓶罐、器皿等空心制品；

（4）拉制法：用于生产玻璃管、玻璃棒和玻璃纤维等；

（5）浇注法：将玻璃液注入模具中，用于生产光学玻璃、艺术玻璃等大件或特殊形状的制品。

退火

玻璃在成形过程中，由于各部分冷却速度不一致，内部会产生永久应力（内应力）。这种应力会显著降低玻璃的机械强度和热稳定性，甚至使制品自行破裂。退火就是为了消除或减少这些内应力而设计的专门工艺。

将成形后的玻璃制品送入退火窑，将其加热到退火温度（通常为500~600 ℃，在此温度下玻璃的粘度可使内应力快速松弛），保温一段时间，使内部应力充分消除，然后以缓慢、可控的速度冷却至室温。

深加工

（1）冷端处理：包括切割、磨边、钻孔、洗涤干燥等，将大块原片加工成所需尺寸和形状；

（2）钢化：将玻璃加热至接近软化点，然后快速均匀冷却，使玻璃表面产生压应力，内部产生张应力，从而极大提高其机械强度和抗热震性。钢化玻璃破碎后呈细小颗粒，属于安全玻璃；

（3）夹层：在两片或多片玻璃之间夹入有机聚合物中间膜（如PVB），经高温高压处理后牢固粘合。夹层玻璃在破碎时，碎片会粘附在中间膜上，防止碎片飞溅，具有极高的安全性；

（4）中空：将两片或多片玻璃用间隔框隔开，周边用密封胶密封，使玻璃层间形成干燥气体空间，从而提供优异的隔热、隔音性能。

应用

建筑与家居

这是玻璃消耗量最大的应用领域之一，其功能已从单纯的采光遮风挡雨，发展为集节能、安全、装饰于一体的多功能材料。

（1）采光与围护：平板玻璃是建筑门窗、幕墙的基本材料，为室内提供自然光照和视野；

（2）节能环保：中空玻璃通过干燥空气或惰性气体夹层，有效降低热传导，是建筑节能的关键部件；低辐射玻璃能选择性透过可见光并反射红外线，冬季保温、夏季隔热，显著降低建筑能耗；

（3）安全防护：钢化玻璃强度高，破碎后呈无锐角的小颗粒，极大降低伤害风险。夹层玻璃在受冲击破碎后，碎片会被中间膜粘住，防止穿透坠落，广泛应用于玻璃屋顶、天窗等场所。

日用与包装

玻璃的化学稳定性极佳，不易与内盛物发生反应，且无毒无味，是理想的包装材料。

（1）食品包装：玻璃瓶罐广泛用于酒类、饮料、调味品、罐头食品的包装，能很好地保持内容物的原有风味；

（2）药品包装：医用西林瓶、安瓿瓶等对洁净度和化学稳定性要求极高，玻璃是首选材料；

（3）日用器皿：餐具、水杯、保鲜盒等玻璃器皿，因其易清洁、美观而深受欢迎；

（4）家居用品：镜片、灯具（如灯泡外壳、灯罩）、家具台面等也大量使用玻璃。

科技与工业

在此领域，玻璃往往以特种玻璃的形式出现，满足特定的物理、化学和光学性能要求。

（1）光学与光电：光学玻璃是制造照相机、望远镜、显微镜、投影仪等光学仪器的镜头、棱镜的核心材料。光纤玻璃是光通信网络的基石，实现了信息的超高速、大容量传输。此外，它也是液晶显示器（LCD）、触摸屏（如盖板玻璃）的重要组成部分；

（2）化学与生物：实验室玻璃器皿（如烧杯、量筒、试管）因其耐高温、抗腐蚀而被广泛使用。生物医用玻璃可用于制造人造骨骼（生物活性玻璃）、药物缓释载体等；

（3）新能源：在光伏产业中，超白压延玻璃是太阳能电池板不可或缺的盖板材料，要求高透光率和一定的机械强度；

（4）绝缘与增强：玻璃纤维具有极高的强度和优异的绝缘性，被用作复合材料的增强体（如玻璃钢），也用于制造隔热棉（玻璃棉）和电绝缘材料。

交通与运输

（1）汽车工业：现代汽车的风挡玻璃普遍采用夹层玻璃，其核心功能不仅是防风挡雨，更在于发生碰撞时能保持完整性，防止乘客被抛出身外，并确保安全气囊的有效展开。侧窗与后挡玻璃则采用钢化玻璃，其在破碎时形成无锐角的小颗粒，最大限度减少对人体的伤害。此外，镀膜或嵌入电热丝的风挡玻璃可提供防雾、防霜功能，直接提升驾驶安全。随着汽车智能化发展，前挡风玻璃还被作为平视显示器的投影载体，将行车信息直接投射于驾驶员视野前方，减少注意力分散。天线也被集成于玻璃中，实现隐藏化设计；

（2）航空航天与高铁：飞机舷窗使用多层复合的丙烯酸类玻璃或特种化学钢化玻璃，其设计能承受万米高空的巨大气压差和剧烈的温度变化。高速列车对玻璃的性能要求极为严苛，其前挡玻璃不仅需要极高的力学强度和抗冲击性能（以应对飞鸟、碎石撞击），还常具备电加热除霜除雾、憎水等功能，并经过精确的光学设计以确保驾驶员在高速状态下无视觉失真。

安全与环保

节能

茶色玻璃（亦称琥珀玻璃）在熔制过程中比绿色玻璃（通常由铬、铁等着色）表现出更小的温度降梯度，其降温速率约为后者的一半，有利于提高玻璃液的均匀性。国内外统计数据显示，在相同工艺条件下，茶色玻璃的熔化率较绿色玻璃可提升10%以上。因此，在啤酒等饮料瓶制造中采用茶色玻璃替代绿色玻璃，不仅有助于降低能耗，还能减少污染物排放。此外，茶色玻璃对紫外线的遮蔽能力优于绿色玻璃，采用茶色瓶包装啤酒等饮料能够有效延长产品的保质期。

污染

玻璃工业在生产过程中主要面临废气污染问题，其环境影响虽相对有限，但仍需引起重视。燃料燃烧是主要污染源，煤和油作为常用燃料，在燃烧过程中会释放二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）及一氧化碳（CO）等有害物质。

SO2是其中最具危害的气体之一，不仅具有刺激性气味，还会在大气中氧化形成硫酸烟雾，毒性增强十倍，对人体呼吸系统造成严重危害，并可能诱发多种呼吸道疾病。此外，SO2及其衍生物还会腐蚀金属材料、损害建筑材料、影响植物生长，并对水体生态系统造成破坏。

清洁

（1）先使用软毛刷或鸡毛掸子清除表面浮尘，避免直接擦拭时颗粒物刮伤玻璃；

（2）采用专用玻璃清洁剂喷洒于表面，使用超细纤维布或软质鹿皮布单向擦拭；

（3）对于顽固污渍，可将小苏打与白醋按1:2比例调成糊状进行局部处理；

（4）最终用清水擦拭并立即用干布擦净，防止水渍残留；

安全

（1）禁止使用强酸强碱具有危险性的清洁剂（如氢氟酸、浓硫酸）；

（2）不宜在阳光直射时清洁，以免清洁剂过快挥发留下痕迹；

（3）切勿在玻璃温度较高时突然喷洒冷水清洁，防止因热胀冷缩导致开裂；

（4）避免使用硬质钢丝球、研磨类清洁剂。

新型玻璃

生物玻璃

生物玻璃是一类能在生理环境中诱发特殊生物化学反应的功能材料，核心特性在于优异的生物相容性和生物活性，植入体内后不会产生免疫排斥反应，且能与周围组织形成化学键合，促进组织再生。

（1）骨修复材料是生物玻璃最重要的应用领域。这类材料以CaO-P2O5-SiO2系统为基础，通过精确控制组成实现与人体骨骼的有机结合。其中，A类生物活性材料能显著促进骨组织生长，其表面在生理环境中发生的一系列离子交换反应，为细胞增殖提供了理想环境。与传统的生物惰性材料相比，生物玻璃能有效避免纤维隔膜的形成，实现与自然骨组织的牢固结合。

（2）在临床应用方面，生物玻璃已发展出多种形态。多孔生物玻璃为组织生长提供三维支架，可切削生物微晶玻璃便于术中塑形，玻璃基骨水泥适用于微创手术。此外，通过组成设计还可开发出具有靶向给药、肿瘤热疗等功能的治疗型生物玻璃。

玻璃纤维

玻璃纤维以其独特的性能组合成为重要的工程材料，具有比强度高、耐热性好、化学稳定性优异等特点。

（1）连续玻璃纤维的力学性能尤为突出，E玻璃纤维的抗拉强度可达3600MPa，而高性能的S玻璃纤维更是达到4200 MPa。同时，纤维长度也会影响强度表现，较短的纤维通常表现出更高的强度值。这些特性使玻璃纤维成为复合材料的理想增强体。

（2）在实际应用中，玻璃纤维主要通过增强塑料（GFRP）、增强水泥（GRC）等形式发挥作用。在风电领域，玻璃纤维复合材料用于制造大型风机叶片；在交通运输领域，为汽车轻量化提供解决方案；在建筑领域，玻璃纤维增强水泥制品兼具轻质高强和造型自由的优点。

玻璃光纤

玻璃光纤是现代光通信技术的核心材料，其性能直接决定着信息传输的质量。

（1）光导纤维基于全反射原理实现光的传输。典型的光纤由芯层、包层和涂覆层构成。数值孔径（NA）是衡量光纤集光能力的关键参数，其大小取决于芯层与包层的折射率差。衰减系数则反映了光在传输过程中的损耗程度，现代通信光纤的损耗已可低至0.2 dB/km以下。

（2）根据应用需求，光电子玻璃发展出多种类型。按传输模式可分为单模光纤和多模光纤；按材料组成则包括石英玻璃光纤、氟化物玻璃光纤等。其中，石英玻璃光纤在通信领域应用最为广泛，其最佳工作波长位于1.3-1.55 μm范围，是实现全球光纤通信网络的基础。

石英玻璃

石英玻璃以其独特的性能组合，在多个高技术领域发挥着不可替代的作用。

（1）石英玻璃的主要成分为二氧化硅，具有极高的纯度。其最显著的特点是极低的热膨胀系数（≈5.5×10-7 / ℃）和优异的热稳定性，可承受1000 ℃以上的高温冲击。同时，它还具有从紫外到红外的宽光谱透过范围，以及出色的化学稳定性和介电性能；

（2）这些特性使石英玻璃成为半导体制造、光学仪器和航空航天等领域的关键材料。在半导体工业中，石英玻璃用于制造扩散炉管、晶圆载具等高温工艺设备；在光电子领域，它是高端光学镜头和激光器窗口的首选材料；在航空航天领域，则用于制造卫星遥感系统的光学元件。