锗在半导体工业的开创时期广泛用于制造晶体管。与电子管相比，晶体管不需抽真空，不需灼热灯丝，它体积小，重量轻，寿命长而且非常结实。自此，电子仪器如收音机、计算机等开始向小型化发展。
但是，锗在地壳中的含量非常烯少，而且非常分散，它的提炼工艺复杂，成本非常高，能不能找到一种新的半导体材料满足我们日益增长的需要呢？
同锗处一主体的硅就“挺身而出”了。硅是地壳中含量极为丰富的元素，价格便宜。而且作为半导体材料，硅稳定性好，可以在较高的温度下工作。因此，硅一跃而为半导体材料的主力军。
硅的重大功能在于使半导体小型化，它将许多电子器件集中在一小块硅片上，形成集成电子线路，结构越来越精细，体积越来越小。
三、熟悉而神奇的玻璃
1．透明的沙子
说起玻璃，可以列入古代的重大发明之一。古埃及人很早就掌握了制造玻璃的技术。在古墓里发掘出的古埃及啥舍苏支皇的项链——一串墨绿色的玻璃珠，是4000年前人类历史上最早的玻璃制品，当时比金银首饰还要珍贵呢。
今天，玻璃已经走入千家万户，成为非常普通的生活用品和建筑材料。窗玻璃、穿衣镜、灯泡、眼镜、酒瓶……都是玻璃制成的。而且直到今天，它仍被用来制作化学实验仪器。
玻璃的特点是透明，可以加工成各种各样的形状，还不怕腐蚀，用起来得心应手。
玻璃是怎么来的呢？
据说，古代一个运载天然碱的商船队在航行途中遇到大风浪，于是被迫在沙滩上过夜。他们用碱块垒起炉灶，烧火做饭，当他们收拾灶准备启航时，意外地发现沙滩上有一些闪闪发光的东西，这就是最早发现的玻璃。
玻璃是由沙子为主要原料熔融而来的。
沙子的主要成分是二氧化硅。二氧化硅的熔点很高，加进纯碱可以大大降低熔融的温度，使熔浆易于流动，不过这样做出来的玻璃很黏稠，像浆糊一样，能溶解在水里，我们把它叫做水玻璃，就是硅酸钠。
水玻璃的用途也很广泛。它可以用来保存鸡蛋，防止金属腐蚀，调入颜料后，还可以像油漆一样涂刷墙壁，形成一层牢固的薄膜。
要想得到玻璃，还需要向沙子、纯碱中加入石灰石“钙片”。在高温下熔融，得到和水一样流动的玻璃液，冷却后就是我们常见的玻璃了。
采用不同的生产工艺可得到不同的玻璃。如果用压延法制得的压花玻璃，十分美观，透光能力又强，由于花纹的折射作用，使玻璃两边的人互相看不清，特别适用于卫生间，手术室等。又如钢丝玻璃中夹着一层钢丝网，玻璃碎裂时碎片留在网上，不会落下。
普通的窗玻璃、油瓶、酒瓶等带有淡淡的绿色，这是因为制造玻璃的原料中含有绿色的2价铁离子杂质。有些药瓶、啤酒瓶却是株黄色的，这仍然是原料中的铁杂质造成的，不是2价铁离子，而是3价铁离子。
自然界的沙子，石灰石和纯碱，都或多或少含有一些铁的化合物。要制造没有颜色的玻璃，必须要去除原料中的铁杂质。化学办法是：向玻璃熔浆中加进适量的二氧化锰，二氧化锰把玻璃中绿色的2价铁离子氧化成黄色的3价铁离子，锰则变成了紫色的3价锰。黄色和紫色合成白色，玻璃就变成无色透明的了。
通过改变原料成分可以使玻璃的性能大大改观，得到满足不同需要的特种玻璃。含氧化铅较多的铅玻璃折旋光性能好，含氧化钾较多的钾玻璃耐高温，含氧化钡的玻璃则光泽好，撞击时音色动听。
2．彩色玻璃
玻璃里含有不同的金属氧化物，会补充“染”上各种颜色，加氧化亚铜，可以得到红色玻璃；加氧化铝——绿玻璃；氧化钴——蓝玻璃；加入二氧化锰——紫玻璃……
通过调节熔炼的温度及炉焰的性质，来改变元素的化合物，有时也可使玻璃呈现出不同的颜色。如玻璃中的铜，以高价的氧化铜存在时玻璃显蓝绿色；以低价的氧化亚铜存在时玻璃呈红色。有时，烧融一次还不能使玻璃显出色来，要进行第二次加热才能显出颜色。如名贵的金红玻璃，是在普通的玻璃配料中加入极细的金粉烧制而成的。第一次烧熔后，金以原子形式分布在玻璃中，此时玻璃并不显颜色，当再次加热至软化时，金原子互相聚合成胶状颗粒，才显出美丽的红色。
随着科技的发展，彩色玻璃的品种越来越丰富，20世纪60年代科学家们又发明了一种光致变色玻璃，它会随着光照的强弱而自动改变颜色的深浅。它的奥秘在哪里呢？
原来，这种玻璃在制作过程中，预先掺进了对光敏感的物质，如氯化银、溴化银等，还有少量氧化铜催化剂。玻璃变颜色，全是卤化银在变“魔术”。
卤化银见光分解，变成许多黑色的银微粒，均匀分布在玻璃里，玻璃镜片因此显得暗淡，阻挡光线通行。但是，分解后的银原子和卤素原子还是紧紧挨在一起的。当光线变暗时，在氧化铜的催化下，银和卤素重新化合，生成卤化银，玻璃就又变得透明起来。
这种分解化合反应随着光线强弱的变化反复进行，使得玻璃变明变暗。而且，这种光致变色玻璃还能吸收有害的紫外线。
用它做变色眼镜，可以遮挡强光，保护眼睛；作窗玻璃，可以保持一定的光亮度，被称为“自动窗帘”；装在图书馆的玻璃上，可以保护书籍不受紫外线的破坏。因此，光致变色玻璃一直深受人们的喜爱。
3．玻璃纤维
玻璃，又硬又脆。可是，一旦将它加热拉制成比头发还要细的玻璃纤维后，它将变得像纤维一样柔软，比同样粗细的不锈钢还要坚韧。同时它还保持着玻璃的许多优点。玻璃纤维这些非凡的性能使它在许多方面大显身手。
由一根手指粗细的玻璃纤维编结的绳子，可以将一辆满载的卡车吊起来，而且它不生锈，耐高温、绝缘，可谓“绳中之王”。
玻璃纤维经过纺织，可以得到玻璃布。玻璃布既不怕酸，也不怕碱，在化工厂里深受欢迎，可用滤布，还可代替棉麻作包装袋。
玻璃纤维是非常优秀的绝缘材料。目前，我国多数电机和电器厂都已大量采用玻璃纤维作绝缘部件。
玻璃纤维的另一个重要用途是制“玻璃钢”。它是一种玻璃纤维和塑料的复合材料，由于它比钢还坚韧，既不生锈又耐腐蚀，重量也只有同体积钢的四分之一，因此被广泛用来代替钢铁制造船只、汽车、火车的外壳和机器的部件。
在医学上，玻璃纤维用来作纤维内窥镜，直接观察病人的内脏情况。另外，用玻璃纤维制成的光导体纤维作电话通信，目前也已完全取得成功。
如果玻璃熔化后，被高速气流或火焰吹成又细又短的纤维，这就成了洁白如雪、柔软轻盈的玻璃棉。它具有极强的保温性质，吸音效果也很好，冰箱、冷藏车都用得上它。
4，纸里包得住火
俗话说“纸里包不住火”，因为纸是一种容易燃烧的东西，一旦遇火，就会很快化为灰烬。
但是，有一种纸，放在火上烤，不会燃烧，只会慢慢焦化；还有一种纸，盖在燃烧的火炉上，不会烫手，如果在它上面搁一壶水，烧半天也不开。这种纸可以包得住火，叫做耐火纸或隔热板。
这是怎么回事呢？
原来，普通纸是植物纤维为原料制成的，植物纤维是有机物，很容易燃烧。而耐火纸是石棉或玻璃纤维等无机物制成的，玻璃纤维的主要成分是二氧化硅，不会燃烧，隔热纸板则是用硅酸铝或氧化铝纤维制成的，这些纤维火烧不着，熔点高，导热系数小，隔热效果好。
一般说来，玻璃纤维能耐500℃～700℃高温；硅酸铝纤维耐1200℃～1300℃高温，氧化铝纤维则耐高达2500℃的高温。
随着现代航天技术的发展，人们已经把这种耐火材料用到火箭、人造卫星和宇宙飞船上。
5．镜子小传
我们每天都要照照镜子，可是你知道镜子的历史吗？
在遥远的古代是没有镜子的。人们要想看看自己的模样，就站在水池边照一下。
进入青铜时代后，青铜镜出现了。那是将青铜铸成圆盘，打磨成又平整又光洁做成的。难怪古人说：“以铜为镜，可以正衣冠。”这种青铜镜照出来的人影，并不明亮。在空气中氧气、水蒸气、二氧化碳等的腐蚀下，它还会生锈，须经常打磨。
后来陆续用铁、银来磨制镜子，也都克服不了这些缺点。
能不能用透明的物质把金属和空气隔绝开来呢？不使金属表面受到腐蚀呢？
13世纪后半期，威尼斯商人制成了平板玻璃之后，他们在平板玻璃后面粘上一块金属板，才制得了较为理想的镜子。当时的镜子贵得出奇。
后来用水银来代替金属板。将亮闪闪的锡箔贴在玻璃面上，然后倒上水银。水银是液态金属，它能够溶解锡，变成黏稠的银白色液体，紧紧贴在玻璃板上。
不过，涂水银的镜子反射光线的能力还不是很强，制作费时，水银又有毒，所以后来就被淘汰了。
人们开始用银代替水银。这一层银是靠化学上的“银镜反应”涂上去的。在硝酸银的氨水溶液里加进葡萄糖水，葡萄糖把看不见的银离子还原成银微粒，沉积在玻璃上制成银镜。为了防止银变暗或脱落，最后在银表面刷上一层漆来保护。
银是很贵重的金属，现在多用便宜易得的铝来制镜子。制造铝镜，是在真空中使铝蒸发，铝蒸汽凝结在玻璃面上，成为一层薄薄的铝膜，光彩照人。这种铝镜，价廉物美，深受欢迎。
真想不到，普普通通一面镜子也是几经变迁！
四、与“中国”同名——陶瓷
在今天陕西西安附近的半坡氏族遗址中，人们发现了各种精美的陶器，其中一种著名的人面网纹盆上还刻有十几个符号，人们推测这是我国最早的文字。这说明了早在文字产生之初，我们就开始了制陶的历史。
瓷器，同造纸、指南针、火药、印刷术四大发明一样，是我们华夏文明史的标志。我国的瓷器名扬世界，以至我们国家的西方名字是“China”，意思是“瓷器之国”。
陶器是怎么来的呢？
据说，远古的人们把用树枝编成的容器内外抹上一层黏土，使它致密无缝又耐火烧。使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都烧掉了，但黏土保留下来，变得更坚硬。后来，人们干脆不用树枝做骨架，用水将泥土调成泥，揉捏成各种形状，晒干后再用火烧，就得到最初的陶器。
制陶过程中，黏土的性质发生了很大变化，制得的陶器坚硬耐用，很快成为人类生活和生产的必需品。
陶器是用普通的黏土在1200℃～1300℃左右的高温下烧制而成的。陶器是制造瓷器的胚胎。瓷器就是选用最纯净的黏土、长石和石英先制成烧瓷，上釉后再放在窖里高温烧制而成的。
瓷器光洁防水，而且表面常常有美丽多彩的花纹。原来，在釉中加进各种金属或金属氧化物，烧熔后就显出不同的彩色，称为釉彩。氧化钴可产生蓝色，氧化铬产生绿色；二氧化锰产生黑色等等。用不同的金属氧化物，互相合作，还可产生出种种悦目的色彩来。唐代最为著名的瓷器难得之处就在于其独特的釉彩——唐三彩，它采用橙、绿、青三种色彩，色泽鲜艳，精美异常。
我国江西昌南镇，从汉朝开始就烧制白瓷，到宋朝景德年间已是盛名远扬，誉满中外了。从此昌南镇改名为景德镇。今天，景德镇瓷器已是瓷中珍品，成为人们喜欢收藏的工艺美术品。
今天，陶瓷已不仅仅用于日常生活用品和工艺美术品，它还是一种广受欢迎的工程技术材料。如化工厂里的耐酸陶瓷管道可以抗腐蚀；电器工业中利用它的绝缘性制造绝缘部件；宇宙工业中的陶瓷制造某些耐高温的关键部件；用压电陶瓷制成的“人工耳”可以使人们听到远处发出的微弱声音。
