新技术在艺术玻璃中的应用展望_邱建荣.pdf
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1、 年第 卷第期 :收稿日期:;收到修改稿日期:作者简介:国家自然科学基金面上项目()作者简介:邱建荣(),男 :新技术在艺术玻璃中的应用展望邱建荣(浙江大学光电科学与工程学院,杭州 )摘要:玻璃具有高度透明、优异的成型加工及掺杂特性,晶莹剔透、色彩斑斓的玻璃成为一种独特的艺术载体。玻璃艺术是以玻璃为载体,艺术为主体的造型艺术。而艺术玻璃是以玻璃为主体,艺术为内涵,人工或非人工利用各种成型加工技法制作出来的形状独特而美观的玻璃产品或作品。阐述玻璃的特性,剖析科学技术与玻璃艺术的关系,从一个玻璃科技工作者的角度探讨了未来艺术玻璃可能的发展趋势。关键词:玻璃;艺术;科技;融合中图分类号:文献标志码:
2、文章编号:()玻璃是常见的日用品,当街上行人被问“玻璃是什么”时,一般的答案“玻璃是一种易碎的透明物体”,普通人关注的是玻璃的表观特征。大众日常接触比较多的玻璃是硅酸盐玻璃,如瓶罐玻璃一般采用 系统,平板玻璃采用 系统。玻璃既不是晶态,也不是液态。传统玻璃是将沙子、石灰和纯碱等组成的配合料混匀后,经高温熔融、冷却固化而得到,有时也称为过冷液体。狭义的玻璃的定义为经过高温熔融、冷却固化且没有晶化的无机物。玻璃在高温时,熔体黏度比较低,原子呈无序分布,是否存在一些近程有序取决于熔体的组成和温度。当温度下降时,原子排布倾向于形成热力学稳定的晶体结构,但熔体黏度急剧增大使得原子迁移和结构重构受限,因而
3、熔体结构被冻结,形成一个热力学亚稳但动力学稳定的类似固体的结构。广义的玻璃的定义包含:)具有近程有序远程无序的非晶态结构;)具有玻璃化转变现象。玻璃除了我们常见的无机玻璃外,还包括有机玻璃、金属玻璃、有机无机杂化玻璃等,自然界太空飞来的部分陨石以及火山爆发形成的黑耀石也是玻璃。不少科学家对玻璃的定义有自己的理解。教授将玻璃称为“(冻结的美丽)”。玻璃是人类发明的最古老的材料之一,根据考古发现玻璃已经有 多年的历史,玻璃最早主要用于艺术和装饰。为什么有些材料(组分)能形成玻璃而有些不行?玻璃的本质是什么?在形成玻璃时,到底原子结构发生了什么变化?这些问题依然是谜。直到今天,我们对玻璃的认识还停留
4、在定性或半定量的描述上,尚没有一个理论或方法能够分析或完整预测玻璃的近程、中程到远程的结构,我们依然缺乏对于玻璃本质的深刻认知,所以玻璃的本质常常入选世界重大科学问题。正如 年诺贝尔物理学奖获得者 强调的:玻璃搪瓷与眼镜 年月“凝聚态物理领域最深奥并且悬而未决的问题可能是玻璃态物质的本质和玻璃化转变”。玻璃的特性玻璃作为一种材料到底除表观上的透明性、加工特性和通过掺杂能实现各种颜色外,还具有哪些独特的特性呢?具体可归纳以下几点:)各向同性。玻璃的原子排列是无规则的,其原子分布在微米以上空间尺度具有统计上的均匀性。经过高温熔融、均化、澄清制得的玻璃的物理和化学性质在各方向都是相同的。)无固定熔点
5、。玻璃与晶态物质不同,没有固定的熔点,但存在基于原子集体运动的玻璃化转变温度区域。)亚稳性。玻璃态物质一般是由熔融体快速冻结而得到,从熔融态向玻璃态转变时,冷却过程中黏度急剧增大,质点来不及做有规则排列而形成晶体,没有释出结晶潜热,因此,玻璃态物质比结晶态物质含有较高的内能,其能量介于熔融态和结晶态之间,属于热力学亚稳状态。但玻璃态的黏度足够大,使得原子迁移受限,在常温下很多玻璃被视为不发生变化的固体。)渐变性和可逆性。玻璃态物质从熔融态到固体状态的过程是渐变的,其物理、化学性质的变化和晶体不同,是连续和渐变的。由于玻璃具有与晶体、陶瓷、水泥和金属等材料不同的特性,因此被广泛应用于艺术,成为艺
6、术表现的一种重要载体,长期为艺术家所青睐,玻璃艺术更是独树一帜。如美国康宁玻璃博物馆和西雅图奇胡利玻璃艺术馆的作品(见图),让人耳目一新、惊心动魄,使人流连忘返,其产生的影响跨越了时空。图奇胡利博物馆的玻璃艺术品艺术玻璃所依赖的科学技术玻璃艺术是以玻璃为载体的一种视觉艺术,具有装饰性、艺术性和功能性。两河流域孕育了世界最古老的文明之一 美索不达米亚,这里出现了最早的玻璃器皿、最早的文字和最早的城邦。美索不达米亚把玻璃用于艺术品制造,当时就已经开发了“型芯法”、“镶嵌法”和“铸造法”,可生产出带有彩色玻璃镶嵌的精美的玻璃器皿。古埃及开发了彩色的玻璃釉、繁花工艺和马赛克工艺。古罗马进一步发展了“吹
7、制法”(见图)、“铸造法”、“热熔镶嵌法”(马赛克玻璃)和“浮雕法”,中世纪又发明了玻璃镶嵌画和彩绘玻璃窗工艺。伊斯兰玻璃工匠发展了萨珊玻璃的车刻工艺 “刻花”和“磨花”。威尼斯玻璃工匠开发了玻璃上点彩和描金第 卷第期玻璃搪瓷与眼镜的技术,他们把不同颜色的玻璃棒加温熔合在一起,其截面上可见许多五色斑斓的圆形图案,切成薄片即可成装饰玻璃,被称作“千花”技术。世纪后发展了车刻透明玻璃,采用玉器和宝石的轮雕技术,在玻璃制品表面刻划出浮雕般的纹饰,图案有肖像、风景、建筑和几何图形等,同时还发展了夹金、夹银装饰工艺。世纪末至 世纪初,法国玻璃艺术的制作独领风骚,引领了时代潮流,在经历了吹制工艺、铅质水晶
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