水晶玻璃的發(fā)展歷史與未來(lái)趨勢(shì)分析

    隨著人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)開始流行水晶(crystal)熱，香奈爾、迪奧等品牌時(shí)裝也用施華洛世奇水晶(Swaroski crystal)裝飾，水晶也由首飾、裝飾品、陳列品走向時(shí)裝、鞋帽、鐘表方面。

    國(guó)外一些知名的建筑玻璃企業(yè)也生產(chǎn)水晶平板玻璃及水晶玻璃建筑制品，在高等建筑上應(yīng)用。國(guó)外，很早就出現(xiàn)了水晶俱樂(lè)部，有大批的水晶迷。國(guó)內(nèi)也有水晶城、水晶宮等專門從事水晶玻璃加工的縣市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

    但是目前國(guó)內(nèi)外非學(xué)術(shù)報(bào)刊、網(wǎng)站、企業(yè)宣傳材料等所稱水晶crystal，按詞典上的中文譯名為晶體，并不是傳統(tǒng)上的石英晶體(quartz crystal)，更不是國(guó)內(nèi)某些水晶城加工水晶球、水晶工藝品所用的K9光學(xué)玻璃，水晶玻璃就是晶質(zhì)玻璃。我國(guó)江蘇東海等石英產(chǎn)地，水晶仍然為傳統(tǒng)上的石英晶體。

    本文就水晶玻璃的沿革、水晶玻璃的現(xiàn)狀和水晶玻璃的發(fā)展方向進(jìn)行探討。

    水晶玻璃的發(fā)展歷程

    水晶玻璃已有悠久歷史，遠(yuǎn)古時(shí)代由于玻璃原料雜質(zhì)多，熔化溫度不高，玻璃沒(méi)有熔化好，有大量未熔砂粒、氣泡等缺點(diǎn)，同時(shí)原料中鐵、錳、鈦等著色金屬離子很多，玻璃往往是不透明或半透明的。到了13世紀(jì)，威尼斯人采用含雜質(zhì)較少的石英巖和Levant的含鈉的草木灰，熔化成無(wú)色透明的玻璃。15世紀(jì)時(shí)，原料質(zhì)量更有了進(jìn)一步改進(jìn)，用Ticino河下游純粹的石英砂和草木灰沸水溶液中再結(jié)晶的純堿，得到的玻璃透明度比過(guò)去明顯提高，與水晶相似，故命名為Cristallo，是一種鈉鈣水晶，其成分范圍（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為[1] SiO2 70.0%~71.5%、Al2O3 0.8%~1.31%、CaO 4.07%~4.72%、MgO 1.47%~1.66%、K2O 2.84%~4.55%、Na2O 15.2%~16.8%、Fe2O3 0.25%~0.51%、MnO 0.26%~0.51%、SO3 0.19%~0.31%、Cl 0.62%~0.92%、P2O5 0.15%~0.24%，此成分中Fe2O3 、MnO為礦物原料中的雜質(zhì)， Cl 、P2O5均為草木灰純堿中雜質(zhì)。鈉鈣水晶玻璃成分與現(xiàn)代器皿玻璃成分有些相似，K2O+Na2O含量比較高，CaO+MgO含量比較低，玻璃易熔，適合于手工操作。13世紀(jì)以后，波希米亞人(Bohemian)在波希米亞(Bohemia，今屬捷克)和西里西亞(Silsia)地區(qū)建立了十幾個(gè)玻璃廠，除了要優(yōu)異的石英砂為原料外，還用含碳酸鉀的森林木材灰，如山毛櫸林(beeth forests)的木材灰為引入堿性氧化物的原料，于是制成折射率較高的透明玻璃，也稱水晶玻璃(crystalex)，文獻(xiàn)上為了與威尼斯水晶玻璃相區(qū)別，稱為波希米亞水晶玻璃(Bohemia Crystalex)，由于用森林的木材灰為原料，故又稱森林玻璃(Forext Glass)。波希米亞水晶玻璃為鉀鈣成分，含SiO2 75%~77%、CaO 5%~6%、K2O 15%~17%，玻璃的折射率nD為1.48~1.49，此系統(tǒng)稱為鉀鈣水晶玻璃。后來(lái)為了改進(jìn)性能，在成分中加入Na2O和少許B2O3，改稱為鉀鈉鈣水晶玻璃，目前捷克生產(chǎn)的此類型水晶玻璃成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為SiO2 75.5%、B2O3 0.2%、CaO 6%、K2O 4.8%、Na2O 12.8%。鉀鈣和鉀鈉水晶玻璃主要產(chǎn)地為離布拉格90km的諾維波爾(Nov? Bor)小鎮(zhèn)，產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)為：密度2.444g/cm3，折射率nD（20℃）為1.50002，平均色散（20℃）為830×10-5，線膨脹系數(shù)為89.1×10-7℃-1，耐酸性(按ISO 719標(biāo)準(zhǔn)，0.01mol/L的HCl在98℃侵蝕后玻璃表面單位面積失重)為1.98mg/dm2，液相線溫度950℃[2]。 

    中世紀(jì)時(shí)波希米亞的水晶玻璃制造技術(shù)逐漸傳到中歐和西歐，英、法等玻璃廠大都采用波希米亞鉀鈣和鉀鈉鈣玻璃成分，熔化溫度比較高，需要優(yōu)良木材作燃料，砍伐了大量森林，1615年英國(guó)高等下令禁止用優(yōu)異木材作為玻璃廠燃料，影響了玻璃廠生產(chǎn)。1670年英國(guó)人Ravenscroft發(fā)現(xiàn)在玻璃成分中加PbO后，不僅降低了玻璃的黏度和熔化溫度，玻璃易于熔化，料性長(zhǎng)，成形方便，而且玻璃光澤度增加，更顯晶瑩剔透，并容易刻磨，就將鉛玻璃投入生產(chǎn)，稱為lead crystal。鉛水晶的折射率、色散、密度均比鈉鈣水晶（Cristallo）、鉀鈣水晶(crystalex)為高，熔化、成形、刻磨性能均優(yōu)于鈉鈣和鉀鈣水晶，因而得到推廣。

    世界上一些有名的水晶玻璃廠大都建立在18世紀(jì)左右。1764年Ranaut在法國(guó)巴卡拉（Baccarat）的一個(gè)小村莊建立了玻璃廠，當(dāng)時(shí)僅是一個(gè)家庭小作坊，生產(chǎn)平板玻璃、鏡子以及仿波希米亞的水晶玻璃，當(dāng)Ravenscroft發(fā)明鉛玻璃后，巴卡拉也制造了鉛水晶，含PbO 24%，稱為全鉛水晶。1830年開始生產(chǎn)彩色的水晶玻璃，以后又生產(chǎn)乳濁水晶玻璃和半透明仿蛋白石玻璃、仿瑪瑙玻璃，后來(lái)又推出了綠色的乳濁水晶玻璃，彩色和乳濁水晶玻璃成為巴卡拉的特色。1855年在巴黎博覽會(huì)上，巴卡拉展出了5.182m(17英尺)高的水晶玻璃燭臺(tái)和7.010m（23英尺）水晶玻璃噴泉底座；1972年在里斯本的全部博覽會(huì)上，巴卡拉又展出了重達(dá)90.72kg（200磅）的地球與月球的水晶玻璃主體雕塑。150多年來(lái)，雖然產(chǎn)權(quán)多次易手，廠名幾度變更，但巴卡拉的品牌始終深入人心，在法國(guó)甚至在歐洲，提到鉛水晶，就會(huì)想到巴卡拉。

    1783年喬治和威廉叔侄兩人在英國(guó)沃特福德（Waterford）建立玻璃廠，生產(chǎn)含PbO30%的全鉛水晶玻璃。1851年英國(guó)靠前個(gè)世界博覽會(huì)在倫敦舉行，設(shè)計(jì)師Paxton以生鐵預(yù)制梁、柱、屋架，用沃特福德的玻璃來(lái)做墻面、屋頂，建成通體透明的水晶宮，建筑物長(zhǎng)度563m，寬度124.4m，外形是階梯形的長(zhǎng)方體，上面加一個(gè)? 頂，建筑總面積74000m2，玻璃總面積接近9300 m2，稱為水晶宮展覽會(huì)(Crystal Palace Exhibition)，開創(chuàng)了玻璃建筑的新紀(jì)元，在世界建筑史占了一席重要的地位。

    比起歷史悠久的威尼斯和波希米亞玻璃來(lái)，施華洛世奇(Swarovski)水晶玻璃，只有一百多年歷史。施華洛世奇公司是由捷克人丹尼爾·施華洛世奇(Daniel Swarovski)從波希米亞移民到奧地利的Wattens鎮(zhèn)于1895年建立。施華洛世奇制造含PbO32%的高鉛水晶玻璃，特別有名的是用高鉛水晶作仿鉆石（水鉆）、紅寶石、藍(lán)寶石、紫晶、鈦藍(lán)寶石、印度紅寶石以及半透明和不透明乳濁玻璃制造的如白色蛋白石、紫羅蘭蛋白石、海藍(lán)蛋白石、橄欖石、電氣石、黃玉等。施華洛世奇開創(chuàng)了將水晶應(yīng)用到時(shí)裝、鞋帽、鐘表上的先例，擴(kuò)大高鉛玻璃的應(yīng)用范圍。

    19世紀(jì)20年代俄國(guó)圣彼德堡高等玻璃廠生產(chǎn)了大體積的花瓶、水罐、甕以及家具，1828年為波斯國(guó)王制造了水晶玻璃藍(lán)色沙發(fā)。

    雖然我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)代楚國(guó)人已用石英砂、方鉛礦、重晶石為原料制造了鉛鋇硅酸鹽成分玻璃的劍首、劍珥、玉璧等裝飾玻璃，但這些玻璃為半透明或不透明的深色玻璃，與近代的鉛水晶玻璃有明顯的區(qū)別。西漢以后，我國(guó)制造的玻璃成分由鉛鋇硅酸鹽成分轉(zhuǎn)向鉛玻璃成分，制造了透光度較好的玻璃，古代文獻(xiàn)上認(rèn)為此時(shí)玻璃外觀與水晶或玉石相似，起了代替玉的效果，但從實(shí)物來(lái)看，這些玻璃不能稱為鉛水晶玻璃。

    20世紀(jì)50年代我國(guó)研制的鉛玻璃，主要是光學(xué)玻璃的火石玻璃，用作光學(xué)材料，60年代研制了防輻射用的鉛玻璃。到了70年代大連、上海等器皿廠才研制了真實(shí)意義上的中鉛（PbO>24%）和高鉛（PbO>30%）水晶玻璃。

    近年來(lái)，國(guó)內(nèi)某些知名的傳統(tǒng)器皿玻璃廠由于種種原因，基本已不生產(chǎn)鉛水晶玻璃，目前有兩種類型的企業(yè)在生產(chǎn)水晶玻璃，一類是生產(chǎn)光學(xué)玻璃和特種玻璃的大型企業(yè)，利用其光學(xué)玻璃生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)鉛水晶玻璃；另一類是合資或民營(yíng)企業(yè)，利用進(jìn)口連熔電爐生產(chǎn)高鉛或中鉛水晶玻璃。

    水晶玻璃的內(nèi)涵及外延 

    按照美國(guó)ASTM C162-89對(duì)水晶玻璃(crystal glass)的定義為一種高透明度，常用于制造藝術(shù)品或餐具的無(wú)色玻璃。按此定義范圍很廣泛，威尼斯的鈉鈣水晶(Cristallo)、波希米亞的鉀鈣水晶和鉀鈉鈣水晶玻璃(Crystalex)和鉛水晶均應(yīng)包括在內(nèi)。但目前很少有人將威尼斯的crystallo 看成水晶玻璃，基本上已成為一個(gè)歷史名詞。
    歐洲共同體(EEC)于1972年以312/1972文件形式公布指導(dǎo)原則，規(guī)定鉛水晶玻璃分為[3]：
    （1）全鉛水晶(Full lead crystal) 含PbO≥30%，密度d≥3.0g/cm3，折射率nD≥1.545；
    （2）鉛水晶(lead crystal)? 含PbO≥24%；
    （3）水晶玻璃(crystal glass)未明確規(guī)定PbO含量，但指出德國(guó)市場(chǎng)對(duì)含PbO18%、d≥2.7的玻璃，可稱PRESSB LEL KRISTALL或BLEIKRISTALL GEPRESST。
    EEC 312/1972文件雖已公布30多年，但仍在執(zhí)行，此文件明確地區(qū)鉛水晶與水晶玻璃，全鉛水晶與鉛水晶不加玻璃兩字。歐洲一些國(guó)家，對(duì)此文件有所修改和補(bǔ)充，如歐洲九國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BHSL 326與EEC 312/1972指導(dǎo)文件相似。分為：
    （1）高鉛水晶 PbO≥30%，折射率nD≥1.56；
    （2）鉛水晶 PbO≥24%，折射率nD≥1.545。
    英國(guó) BS 3828-73中水晶玻璃規(guī)范中加以補(bǔ)充為：
    （1）全鉛水晶 含PbO≥30%，密度d≥3.0g/cm3，折射率nD≥1.560；
    （2）鉛水晶 含PbO≥24%；密度d≥2.90g/cm3，折射率nD≥1.545；
    （3）水晶玻璃 ZnO、BaO、PbO、K2O中單一組分或總組分≥10%，密度d≥2.45g/cm3，折射率nD≥1.52；
    （4）BaO、PbO、K2O中單一組分或總組分≥10%，密度≥2.4 g/cm3。
    法國(guó)NF B 30-004也是按EEC的指導(dǎo)原則，將鉛水晶玻璃分為：
    （1）30%高水晶玻璃 含PbO≥30%，密度d≥3.0g/cm3，折射率nD≥1.560；
    （2）24%水晶玻璃 含PbO≥24%，密度d≥2.90g/cm3，折射率nD≥1.545。
    奧地利則將水晶玻璃分為：
    （1）全水晶(Full Crystal) PbO≥24%；
    （2）水晶(Crystal) PbO 10%~24%；
    （3）精細(xì)水晶(Fine Crystal) PbO6%~10%。
    捷克則將鉛水晶玻璃分為：
    （1）全鉛水晶玻璃 PbO≥30%；
    （2）中鉛水晶玻璃 PbO≥24%；
    （3）低鉛水晶玻璃 PbO≥7%。
    我國(guó)尚無(wú)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，習(xí)慣分為：
    （1）高鉛水晶玻璃 PbO≥30%；
    （2）中鉛水晶玻璃 PbO≥24%

    波蘭藝術(shù)中心(Polish Art Center )則將鉛水晶定義為含PbO24%~33%。歐盟鉛水晶網(wǎng)站中，鉛水晶指PbO為10%~28%，密度≮2.45g/cm3，折射率nD≮1.520。

    在歐洲往往不是嚴(yán)格地區(qū)別全鉛、中鉛水晶，含PbO24%~30%玻璃，均可稱全鉛水晶，如施華洛世奇含PbO 32%稱全鉛水晶，沃特福德含PbO 30%稱全鉛水晶，巴卡拉和波希米亞全鉛水晶則指含PbO 24%的玻璃。但我國(guó)玻璃出口時(shí)，合同中卻嚴(yán)格要求中鉛含PbO 24%，全鉛含PbO≥30%，海關(guān)需進(jìn)行分析檢驗(yàn)，為了達(dá)到此要求，在設(shè)計(jì)玻璃成分時(shí)，要考慮制造過(guò)程中鉛的揮發(fā)問(wèn)題，一般中鉛成分設(shè)計(jì)含PbO為 25%，全鉛（高鉛）設(shè)計(jì)成分中的PbO為33%。

    20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)和捷克等東歐國(guó)家就研制了無(wú)鉛水晶玻璃，到了上世紀(jì)末，為了防止污染,無(wú)鉛水晶玻璃更引起人們的重視，從較早蘇聯(lián)、捷克等研究的鋇鋅水晶玻璃，發(fā)展到鋯水晶等多元水晶玻璃，目前的無(wú)鉛水晶玻璃有：
    （1）鋇水晶玻璃；
    （2）鋅水晶玻璃；
    （3）鈦水晶玻璃；
    （4）鋯水晶玻璃；
    （5）混合水晶玻璃。

    鉛水晶玻璃的折射率很高，色散很大，密度較高，有厚重的質(zhì)感，敲擊時(shí)有金屬之聲，余聲繞梁，優(yōu)美悅耳，用作酒具，碰杯時(shí)會(huì)產(chǎn)生良好的效果，18世紀(jì)Harcourt設(shè)計(jì)的圣人頭馬郁金香型高腳酒杯成為典型的造型，以后又針對(duì)不同品種的名酒，設(shè)計(jì)了不同杯型。水晶枝型吊燈和各種燈飾幾乎成為教堂、會(huì)場(chǎng)、賓館、高等住宅不可少的豪華燈具，沃特福德為溫莎城堡、威士敏斯大教堂、肯尼迪中心有名建筑制造的大吊燈，為這些建筑增光添彩。水晶的品種由酒具、水具、餐具、燈具、獎(jiǎng)品（獎(jiǎng)杯）、鎮(zhèn)紙，發(fā)展到仿珠寶、首飾、時(shí)裝、鞋帽、鐘表，以及家具、建筑構(gòu)件等方面；從幾個(gè)納米的反光微珠、幾個(gè)毫米的米珠到幾十米的玻璃建筑、室外雕塑；從生活用器皿、裝飾品、陳列品、藝術(shù)品到高科技產(chǎn)品，幾乎無(wú)所不包。沃特福德、巴卡拉、施華洛世奇水晶幾乎成為名人富豪身份的象征。

    每年紐約時(shí)代廣場(chǎng)舉行的除夕晚會(huì)，均有一個(gè)由英國(guó)沃特福德制造的直徑1.829m(6英尺)、重485.98kg（1070磅）的水晶球，內(nèi)部裝有600支高亮度的鹵素?zé)艉?0支鹵素閃光燈，懸掛在高層建筑物外，伴隨群眾的歡呼聲，徐徐降下，象征著新的一年開始。

    刻磨玻璃(cutting glass)是鉛水晶的特色產(chǎn)品，充分利用高鉛水晶折射率高（nD>1.57），色散大（0.0235），透明度高（1cm厚的鉛水晶可見(jiàn)光吸收率不超過(guò)0.5%~1%）等特性，切割、研磨、拋光成類似金剛石的棱角面，光線可從許多棱面反射出來(lái)，同時(shí)從棱角處也可發(fā)生折射，這些棱角也起棱鏡作用，并部分地將白光分解為七色虹彩，呈瑰麗的光輝�？棠�水晶球有224個(gè)刻磨面，較近刻磨的鉛水晶體育比賽獎(jiǎng)品，高達(dá)520個(gè)刻磨面（棱面）。目前世界上較有名的刻磨鉛水晶有奧地利的施華洛世奇(Swarovski )、愛(ài)爾蘭的沃特福德(Waterford )、法國(guó)的巴卡拉(Baccart )、英格蘭的韋伯(Webb Corbett)，這些均是有名的刻磨鉛水晶產(chǎn)品的企業(yè)。

    水晶玻璃的發(fā)展方向 

    水晶玻璃中鉛的污染一直為眾所注目。1976年世界衛(wèi)生籌備(WHO)就注意到玻璃和陶瓷中鉛的溶出量，美國(guó)食品藥品管理局(FDA)對(duì)陶瓷釉中鉛、鎘溶出量作了規(guī)定。全部標(biāo)準(zhǔn)化籌備(ISO)在ISO 7086/1和ISO 7086/2中具體規(guī)定用4%(v/v)醋酸溶液，在22℃下侵蝕1h，對(duì)容積小于600mL的空心玻璃制品，Pb的溶出量允許限量為5mg/L，容積大于600mL時(shí)，則Pb的溶出量允許限量為2.5mg/L。1991年歐洲和美國(guó)全部水晶聯(lián)盟(International Crystal Federation)作了比ISO更為嚴(yán)格的規(guī)定，在同樣條件下，Pb的溶出量允許限量為1.5mg/L[4]。

    加拿大安全委員會(huì)(NSC National Safety Council)對(duì)鉛水晶使用安全性提出了建議，認(rèn)為每人每天鉛的攝入量不應(yīng)大于5μg/d，鉛水晶玻璃裝酒時(shí)，溶出鉛量可達(dá)1~500μg/L，建議不要存放酸性液體在鉛水晶瓶?jī)?nèi)，嬰兒和兒童不要用鉛水晶奶瓶和杯，孕婦日常不要飲用鉛水晶玻璃中的液體。

    歐盟議會(huì)和理事會(huì)指令2002/95/ec規(guī)定在2007年7月1日起，禁止電路和電子設(shè)備含Pb、Hg、Cd、Cr6+有害物質(zhì)含量為10-9級(jí)，但對(duì)鉛水晶玻璃暫時(shí)擱置。

    從發(fā)展趨勢(shì)看，無(wú)鉛水晶玻璃是勢(shì)在必行。29世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)、捷克等東歐國(guó)家，一直在進(jìn)行無(wú)鉛水晶的研究，80年代到90年代，西方一些國(guó)家也發(fā)表了無(wú)鉛水晶的專利。較早研究的無(wú)鉛水晶為鋇水晶和鋅水晶，如前蘇聯(lián)研制的鋇水晶含BaO為15%~30%，折射率nD為1.53~1.535，BaO含量高時(shí)侵蝕耐火材料嚴(yán)重，易出二次氣泡，且透明度、白度及折光性均較鉛水晶遜色，而且鋇水晶硬度比鉛水晶高，雕刻、研磨、拋光性能均不及鉛水晶，于是就在鋇水晶中加入ZnO代替部分BaO，如SiO2 60%、BaO 10%、ZnO 10%、K2O 10%、Na2O 10%的鋅鋇水晶，折射率為1.531，折射率還較鉛水晶為低。在硅酸鹽玻璃中，TiO2的折射指數(shù)很高（加和性指數(shù)2.2~2.4）ZrO2也比較高，蘇聯(lián)學(xué)者便研制了鈦水晶和鋯水晶，鈦的折射率高，但TiO2會(huì)增強(qiáng)鐵的著色能力，對(duì)水晶玻璃的透明性和白度不利，高純納米氧化鈦，價(jià)格昂貴。

    前蘇聯(lián)研制的鋯水晶含SiO2 64%、CaO 9.5%、ZnO 4.7%、ZrO2 6.2%、K2O 3.0%、Na2O 12.6%，以純ZrO2或鋯英石(ZrSiO4)為原料，折射率1.542~1.547，密度為2.59~2.75g/cm3，也與中鉛水晶相當(dāng)。玻璃的透明度和白度仍不如鉛水晶，因?yàn)殇喌V石中雜質(zhì)較多，不易提純，ZrO2很難熔，這些限制了鋯水晶的生產(chǎn)。

    為了提高密度和折射率，同時(shí)考慮到熔制、成形等工藝性能，國(guó)外無(wú)鉛水晶專利上大都采用加入多種折射率高的氧化物，如SrO、ZnO、BaO、TiO2、ZrO2等。美國(guó)專利上介紹的一種無(wú)鉛水晶，成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為SiO2 54.2%、SrO 12.0%、BaO 12.0%、ZnO 7.5%、K2O 5.4%、Na2O 3.6%、Li2O 1.7%、ZrO2 1.0%、TiO2 2.0%、Sb2O3 0.4%，玻璃的密度為3.0g/cm3，折射率為1.575，軟化點(diǎn)673℃，符合全鉛晶質(zhì)要求。國(guó)內(nèi)也有類似的研究報(bào)告[5]，其成分范圍（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為SiO2 66%~75%、B2O3 1%、Al2O3 0%~0.5%、CaO 1%、BaO 7%~15%、ZnO 0.5%`1%、SrO 0.5%~1%、TiO2 0.5%~1%、Na2O 8%~10%、K2O 3%~7%，密度2.55~2.57g/cm3，折射率1.501，折射率雖不高，耐酸性卻很好，在4%的HAC中放置24h的溶解量<2×10-9(即<2ppb)�；旌纤菬o(wú)鉛水晶的研究方向，今后如何優(yōu)選高折射率的氧化物種類和用量、各組成之間的比例，以達(dá)到較高密度、折射率和色散，同時(shí)充分利用兩價(jià)離子之間的堵塞效應(yīng)和高價(jià)離子的積聚效應(yīng)，提高水晶的耐酸性和抗風(fēng)化能力。此外還要考慮到玻璃熔化、成形、熱加工和冷加工（雕刻、研磨、拋光、）性能，盡量與鉛水晶相當(dāng)。

    國(guó)內(nèi)外學(xué)者還對(duì)玻璃表面鍍膜方面開展了研究，一方面在鉛水晶表面鍍高硅膜，如用溶膠——凝膠法在鉛水晶玻璃表面鍍10%正硅酸乙酯凝膠膜，經(jīng)500℃、1h燒結(jié)后，形成SiO2膜，可提高鉛水晶的耐酸性，減少Pb的溶出[6]；另一方面在普通的鈉鈣玻璃表面用溶膠——凝膠法涂SiO2-PbO- K2O的膜，可以起到鉛水晶的效果，如以正硅酸乙酯、醋酸鉛、醋酸鉀作為前驅(qū)物，二甲基亞砜作為溶劑，由此制備的溶膠，用甩膠法涂在玻璃表面，經(jīng)400℃熱處理，得到玻璃態(tài)薄膜，折射率可達(dá)到1.565。

    今后水晶玻璃的發(fā)展方向，除了研制無(wú)鉛水晶以外，一方面要保持傳統(tǒng)，傳統(tǒng)的技藝制作可能變?yōu)闅v史遺產(chǎn)；另一方面要采用新技術(shù)、新工藝，全部上一些有名的水晶玻璃企業(yè)均是沿著此途徑發(fā)展，如巴卡拉集團(tuán)，既制造傳統(tǒng)的手工刻磨玻璃，還用3D激光自動(dòng)切割和雕刻機(jī)批量生產(chǎn)切磨水晶玻璃制品。施洛華世奇也是如此，既生產(chǎn)鉛水晶裝飾品、工藝品，也生產(chǎn)望遠(yuǎn)鏡、高折射微球、光導(dǎo)纖維等高技術(shù)產(chǎn)品。