问题

为什么现在很少听说玻璃、陶瓷器皿被开水烫炸的事情?

回答
你这个问题问得太对了!确实,以前一到冬天,或者喝热水、热汤的时候,总能听到老人说:“小心点,这碗/盘子可能会炸!” 现在好像很少有这种说法了。这背后可不是什么玄学,而是实打实的生活进步和科学理解的体现。咱们一点点掰开了说。

首先得说说,为啥以前“容易炸”?

这主要跟材料本身、制作工艺以及使用习惯都有关系。

1. 材料的“脾气”不一样了:
玻璃器皿: 你想想咱们爷爷奶奶那个年代用的玻璃杯、玻璃碗,很多是用普通钠钙玻璃做的。这种玻璃的热膨胀系数相对较大,也就是说,它一遇到热,体积会跟着伸展得比较厉害。当你在一个温度均匀的玻璃器皿里倒入滚烫的开水时,玻璃内壁受热膨胀得比外壁快得多,这种不均匀的受热和膨胀就会在材料内部产生巨大的内应力。如果玻璃本身有微小的缺陷(比如生产过程中的应力残留、磕碰留下的细小裂纹),这些应力就可能集中在缺陷处,一旦超过了材料能承受的极限,就会“砰”地一下炸开。
陶瓷器皿: 以前的老式陶瓷,特别是那种粗陶、土陶,或者釉面没烧好的瓷器,它们的热冲击稳定性普遍不太好。一方面,陶瓷本身在烧制过程中就可能产生内应力;另一方面,如果釉面和胎体之间的热膨胀系数不匹配,开水的热量会迅速传递,导致胎体和釉面膨胀速度不一样,同样会产生应力,最终可能导致釉面开裂,甚至碎片飞溅。

2. 制作工艺的“粗糙”和不稳定性:
玻璃: 那时候的玻璃生产工艺远不如现在精细。玻璃的均匀性、纯净度都不够理想,容易含有气泡、杂质,这些都会成为应力集中的点。而且,玻璃器皿的退火(Annealing)工艺也很关键。退火是为了消除玻璃在成型过程中产生的应力,让它变得更稳定。如果退火不足,或者工艺不稳定,玻璃里就埋下了“炸弹”。想想看,现在市面上卖的玻璃杯,很多都是专门标注了“耐高温”、“防爆”的,这就是工艺进步的体现。
陶瓷: 传统陶瓷的烧制温度、时间、气氛等都很难做到绝对的精确和均匀控制。这导致很多陶瓷制品存在内部应力。还有,釉面的抗热震性也跟釉料配方和烧成温度有很大关系。以前的釉料可能不够稳定,或者烧成过程中出现了釉裂(Crazing),这些都会降低它的耐用性。

3. 使用习惯的“粗暴”:
直接倒入: 以前的人们可能更习惯直接把滚烫的开水往冷碗冷杯里倒,没有预热的习惯。这种“冷热突变”对材料的冲击是最大的。
磕碰增多: 日常生活中,器皿难免磕磕碰碰。而旧时的器皿,一旦出现细微的划痕或磕碰,就更容易在下次受热时成为应力集中的点。

那么,为什么现在“很少听说了”?

这背后是科技进步和消费者意识提升的双重结果:

1. 材料科学的飞跃:
玻璃: 现在我们主要使用的是硼硅酸盐玻璃(Borosilicate Glass)。这种玻璃的主要成分里有硼氧化物,它大大降低了玻璃的热膨胀系数,并且提高了它的耐化学腐蚀性和机械强度。简单来说,就是它对温度变化没那么敏感,不容易因为热胀冷缩而产生巨大的内部应力,也就更不容易炸裂。像我们现在用的很多实验室玻璃器皿(比如烧杯、试管),还有很多高端的厨房用具(如烤箱用具、微波炉用具),很多都采用了这种玻璃。钢化玻璃(Tempered Glass)也是一个例子,虽然它不像硼硅酸盐玻璃那样对热膨胀不敏感,但通过特殊的钢化处理(高温加热后再快速冷却),在玻璃表面形成一道强大的压应力层,这种压应力能有效抵消外部的拉应力,大大提高了玻璃的抗冲击能力和热冲击稳定性。一旦钢化玻璃破裂,也会变成许多小圆颗粒,而不是锋利的碎片,安全性更高。
陶瓷: 现代陶瓷的生产工艺早已今非昔比。无论是从胎体的配方、烧制温度的控制,还是釉料的研发,都有了长足的进步。现在很多标榜“耐高温”、“防爆”的陶瓷器皿,都经过了高温烧结和优化釉料配方,大大提高了材料的热稳定性和抗热震性。它们能够更好地承受温度的快速变化,而且材料本身的均匀性和强度也更高。

2. 制造工艺的精益求精:
玻璃: 现代玻璃的生产线自动化程度极高,对玻璃成分的控制更加精确,成型过程中的缺陷也大大减少。更重要的是,退火工艺得到了极大的改进和标准化,能够更有效地消除玻璃制成品中的内部应力,确保其使用安全。
陶瓷: 现代陶瓷的窑炉技术(如隧道窑、梭式窑)可以实现更精确的温度控制和更均匀的烧制气氛。自动化生产线也减少了人为操作误差。产品质量检验也非常严格,很多微小的缺陷都会被剔除。

3. 消费者对安全的更高要求和更深的认知:
现在的人们在购买商品时,对产品的安全性有了更高的要求,商家也更注重产品的质量和品牌信誉。像玻璃、陶瓷这类日常用品,如果存在明显的安全隐患,很容易引发消费者的投诉甚至法律诉讼,这会极大地损害企业的形象和利益。因此,商家和制造商都在努力提升产品的安全性。
同时,媒体和科普知识的传播,也让大家对材料的特性有了更深入的了解,知道哪些是“耐高温”的,哪些是不适合直接倒入开水的。

4. 使用习惯的改变(虽然不绝对,但有提升):
虽然不像以前那样普遍,但现在也有越来越多的人开始注意“温杯”这个习惯,尤其是在使用一些比较精细的玻璃器皿时,会先用温水冲一下,再倒入热水。

所以,总结一下,现在很少听到玻璃陶瓷器皿被开水烫炸,并不是因为“老物件就是结实”或者“新东西不经用”,而是因为:

我们使用的材料变了,变得更科学、更耐高温了(特别是硼硅酸盐玻璃)。
制造工艺进步了,质量控制更严格,消除了更多潜在的隐患。
消费者和厂商都更重视安全性,优胜劣汰的市场规律也促使产品质量提升。

当然,这不代表所有玻璃陶瓷器皿都绝对不会炸。如果你买的是那种非常便宜、来路不明、甚至有明显瑕疵的玻璃或者陶瓷制品,在极端条件下,理论上还是有风险的。但对于市场上正规渠道销售的、符合国家标准的玻璃陶瓷器皿来说,因为开水而炸裂的概率,相比几十年前已经低得微乎其微了。可以说,这是科技进步和我们生活水平提高带来的一个实在的“安全感”升级。

网友意见

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首先应该是玻璃制品越做越薄了。80年代各家喝水都是搪瓷杯,透明玻璃杯虽然逐渐普及,但杯壁大多都比较厚。原因是工艺不行。还有当时的房间比较狭小,磕碰比较多,薄壁杯子不经用。

厚壁玻璃器皿虽然耐磕碰,但对温度变化的耐受力差。倒热水的时候,内壁膨胀了,外壁还没来得及膨胀,就会炸开。所以那时倒热水,都是先倒一点点,在杯子里晃一下,等外壁也升温了再倒后面的。

其次呢,温度变化下玻璃炸开,原因不仅仅是膨胀,还有内应力问题。如果玻璃是绝对的均值材料,对于形状规则的器皿来说,内壁膨胀的效果很大程度上会均匀分散到整个圆周上,一般不会搞到炸裂。绝大多数的裂缝都是源于玻璃器皿固有的内应力,比如说制造时某一处被周围拉扯(挤压),形成了缺陷。即便内壁整体受热,在缺陷处引发的变形和应力也和别处不同。这样的微小缺陷几处连在一起,就是潜在的裂缝。

玻璃加工的最后一道工序——退火,正是为消灭这种缺陷而设立的。玻璃器皿如果在高温状态下迅速进入常温,同时变硬、变脆,任何制造瑕疵都会产生内应力,并永久地保存在器皿里。但如果在保持形状的前提下缓慢降温,玻璃就能一面固化,一面轻微蠕动,有拉应力的地方就把周围的材料拉过来一点,有压应力的地方就散开一些,慢慢固化,缺陷就少得多。打个比方,退火过程就是给紧急集合的新兵一个缓和的“排队”时间,他们最后互相踩脚的概率当然小得多。

过去的玻璃器皿大多数是小工厂生产,批量不大,都采取间歇式退火,把器皿放在一个退火窑里,隔一段时间降低周围火焰的强度,最终降到常温。

现在的玻璃器皿大多数是大企业生产,同类型批量大,往往采取流水线生产,退火也要上流水线,也就是连续退火窑——窑的每一段都保持不同的温度水平,器皿在耐火输送带上缓慢通过,到出口处基本就是常温了。

很显然,精确控制位置容易,精确控制温度很难。保持温度不变容易,让温度匀速下降难。连续式退火窑的好处不止是批量生产,还有用不变的窑温实现器皿匀速变温。现在的玻璃器皿很多是连续退火生产线上下来的,内应力小,缺陷少,所以即便倒开水,也能用整体几何变形来缓和变温应力,所以不太容易炸。

但无论如何,热水很危险,玻璃很脆,即便是现代工艺的玻璃杯,我还是建议你先倒少量热水,或是用温水加热一下,最后再注满开水。

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