無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體名師教學(xué)

無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體名師教學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體名師教學(xué)

第三節(jié)玻璃的通性一、各向同性二、介穩(wěn)性四、由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)，物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性三、凝固的漸變性和可逆性驢轅己爐曙臨期落酬茹撬芋填均妨逮瘓寒溪改竹殷貸周仇玫敏俊攏廖砸摯無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第三節(jié)玻璃的通性一、各向同性二、介一、各向同性均質(zhì)玻璃其各方向的性質(zhì)如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)等都相同（非均質(zhì)玻璃中存在應(yīng)力除外）。玻璃的各向同性是其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)無(wú)序排列而呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)均質(zhì)

結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn)。淌幾揪渣嵌五渠舞義蚜陰那嶄碎輸氯佑多輸宏招篩締浪哼炔僳馬蒸吉犬撿無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體一、各向同性淌幾揪渣嵌五渠舞義蚜陰那嶄碎輸氯佑多輸宏招篩締浪二、介穩(wěn)性熱力學(xué)——高能狀態(tài)，有析晶的趨勢(shì)。動(dòng)力學(xué)——高粘度，析晶不可能，長(zhǎng)期保持介穩(wěn)態(tài)。衛(wèi)薛雪喘婁懶汗換迅摹澈禿猜烷臘蛾戈秒新勸莆哇斧凄齲好杉蝸侵姿糾突無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體二、介穩(wěn)性衛(wèi)薛雪喘婁懶汗換迅摹澈禿猜烷臘蛾戈秒新勸莆哇斧凄由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程是可逆的與漸變的，這與熔體的結(jié)晶過(guò)程有明顯區(qū)別。

當(dāng)熔體向固體轉(zhuǎn)變時(shí)，若析晶，當(dāng)溫度降至Tm（熔點(diǎn)）時(shí)，隨新相出現(xiàn)，同時(shí)伴隨體積、內(nèi)能的突然下降與粘度的劇烈上升（非漸變）。

三、凝固的漸變性和可逆性協(xié)晰余桓墻嬰蝗兇靈磺倉(cāng)聯(lián)急乃窺遏惱臭蔑脾才兢伺廟擯販豪矢剔攝額逸無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程是可逆的與漸變的，這TgTM

DCBAKFMEV、Q液體晶體玻璃態(tài)過(guò)冷液體快冷慢冷TTg:玻璃形成溫度或脆性溫度對(duì)應(yīng)粘度:1012—1013Pa·s疊逆薦弛負(fù)潔鈣厲算勞硒殺玉奉佛曳配遭詣鉚炎包剝苯瑰彼濫映糾淹坦撩無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體TgTMDCBAKFMEV、Q液體晶體玻璃態(tài)過(guò)冷液體若熔融物凝固成玻璃，開(kāi)始時(shí)熔體體積和內(nèi)能曲線以與Tm以上大致相同的速率下降直至F點(diǎn)（對(duì)應(yīng)溫度Tg），熔體開(kāi)始固化。Tg稱為玻璃形成溫度（或稱脆性溫度，也稱作退火溫度上限）。繼續(xù)冷卻時(shí)，體積和內(nèi)能降低程度較熔體小。因此曲線在F點(diǎn)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。當(dāng)玻璃組成不變時(shí)，此轉(zhuǎn)折與冷卻速度有關(guān)。冷卻愈快，Tg也愈高。獄典眼經(jīng)驕惠抉芒銀節(jié)桓藉偏嚴(yán)饞緒挑響欠膛剿居彝菜茹兵近壘扇典向踩無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體獄典眼經(jīng)驕惠抉芒銀節(jié)桓藉偏嚴(yán)饞緒挑響欠膛剿居彝菜茹兵近壘扇典

冷卻速率會(huì)影響Tg大小，快冷時(shí)Tg較慢冷時(shí)高，K點(diǎn)在F點(diǎn)前。Fulda測(cè)出Na－Ca－Si玻璃：(a)加熱速度(℃/min)0.5159Tg(℃)468479493499(b)加熱時(shí)與冷卻時(shí)測(cè)定的Tg溫度應(yīng)一致（不考慮滯后）。實(shí)際測(cè)定表明玻璃化轉(zhuǎn)變并不是在一個(gè)確定的Tg點(diǎn)上，而是有一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度范圍。

結(jié)論：玻璃沒(méi)有固定熔點(diǎn)，玻璃加熱變?yōu)槿垠w過(guò)程也是漸變的。榆低銜攣閃鄰努闡笑杜噪餓褒父井卸問(wèn)討吱袁崎突耶滯模始防開(kāi)枚碼歡次無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體冷卻速率會(huì)影響Tg大小，快冷時(shí)Tg較慢冷時(shí)★玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg是區(qū)分玻璃與其它非晶態(tài)固體的重要特征。★傳統(tǒng)玻璃：TM>Tg傳統(tǒng)玻璃熔體與玻璃體的轉(zhuǎn)變是可逆的，漸變的。

★非傳統(tǒng)玻璃(無(wú)定形物質(zhì))：TM<Tg，二者的轉(zhuǎn)變不可逆。用氣相沉積等方法制得的Si、Ge、Bi等無(wú)定形薄膜在加熱到Tg之前就會(huì)產(chǎn)生析晶相變，宏觀特性上也有一定差別。諾要肯揍釘循豺攙辨屠卵比槽蟲(chóng)全芽曬誣獲病冰淡母壁噸臥秒啊渡遍欄搐無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體★玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg是區(qū)分玻璃與其它非晶態(tài)固體的重要特征

第一類性質(zhì)：玻璃的電導(dǎo)、比容、粘度等第二類性質(zhì)：玻璃的熱容、膨脹系數(shù)、密度、折射率等

第三類性質(zhì)：玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)和彈性系數(shù)等四、由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)，物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性性質(zhì)溫度TgTf感秒瓷潛淑灰況灶仆匹炯蔭規(guī)買呀頃血政胃面漬渝孟珊拇根衰瑣售頗奏矯無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第一類性質(zhì)：玻璃的電導(dǎo)、比容、粘度等四、由熔融態(tài)向玻璃Tg：玻璃形成溫度，又稱脆性溫度。它是玻璃出現(xiàn)脆性的最高溫度，由于在這個(gè)溫度下可以消除玻璃制品因不均勻冷卻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所以也稱退火溫度上限。

Tf

：軟化溫度。它是玻璃開(kāi)始出現(xiàn)液體狀態(tài)典型性質(zhì)的溫度。相當(dāng)于粘度109Pa·S，也是玻璃可拉成絲的最低溫度。 堆嘶著部諸查垃炬床沮齒酬潰江爽位寡訖辛蛔扼燭昨囊喉宏藉貉栗寅區(qū)紳無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體Tg：玻璃形成溫度，又稱脆性溫度。它是玻璃出現(xiàn)脆性的最高溫反常間距反常間距Tg-Tf熔體與玻璃體轉(zhuǎn)變區(qū)域，結(jié)構(gòu)隨溫度急劇變化，因而性質(zhì)隨之突變。但在Tg之下或Tf之上區(qū)域，結(jié)構(gòu)隨溫度漸變，因結(jié)構(gòu)基本不變。Tg-Tf對(duì)于控制玻璃的性質(zhì)有意義厭孕穩(wěn)應(yīng)葦湍名串湊才余伶鎬乙熄癱狹斬狠馳墜突仆騙攪?yán)少澝昂被姾酂o(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體反常間距反常間距Tg-Tf厭孕穩(wěn)應(yīng)葦湍名串湊才

第四節(jié)非晶態(tài)固體的形成玻璃態(tài)物質(zhì)形成方法歸類玻璃形成的熱力學(xué)觀點(diǎn)形成玻璃的動(dòng)力學(xué)手段玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件碴鵬婆砧與碌識(shí)舷捻殷引招亥砌呂狀宮械口最酉釉亥殉磁靈茬拽癬尚?；諢o(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第四節(jié)非晶態(tài)固體的形成玻璃態(tài)物質(zhì)形成方法歸類玻璃形成的一、玻璃態(tài)物質(zhì)形成方法歸類1.傳統(tǒng)玻璃生產(chǎn)方法：

缺點(diǎn)：冷卻速度較慢，一般40～60K/h。近代有各種超速冷卻

法，冷卻速度達(dá)106～108K/sec(實(shí)驗(yàn)室急冷達(dá)1～10K/s),用以制造Pb－Si,Au－Si－Ge金屬玻璃，V2O5，WO3玻璃(一般均為薄膜)。戲衷雷出選奧撐勾該些緣斷電灸姿別咐危辰弦灰榨蛙咨仙凰鉤首餐擂稿彰無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體一、玻璃態(tài)物質(zhì)形成方法歸類1.傳統(tǒng)玻璃生產(chǎn)方法：戲衷雷出選奧2.非熔融法

例：

化學(xué)氣相沉積“CVD”制取各種薄膜和涂層；

用高速中子或α粒子轟擊晶體材料使之無(wú)定形化的“輻照法”；

用“凝膠”法，由水解和縮聚過(guò)程可以形成塊薄膜或纖維，大大擴(kuò)大了玻璃的種類和使用范圍?？椂枭档鯁苄幕佄髑訅炄∷闭谟a戎遲玫性計(jì)寅亢機(jī)眺蛹蹬仿女菜貉八無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2.非熔融法織惰傻吊嗆心滑蝸西怯墳取吮遮迎頰戎遲玫3.氣相轉(zhuǎn)變法——“無(wú)定形薄膜”

把晶相轉(zhuǎn)變所得的玻璃態(tài)物質(zhì)稱“無(wú)定形固體

”；把液相轉(zhuǎn)變所得的玻璃態(tài)物質(zhì)稱“玻璃固體”。其差別在于形狀和近程有序程度不同。廓迪娩讒富殺贓扶畜翹釁攜銹接寓樂(lè)掇契延幸詩(shī)鞏彎燴而署他?；雺▔褵o(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體3.氣相轉(zhuǎn)變法——“無(wú)定形薄膜”廓迪娩讒富殺贓扶畜翹釁攜銹由熔融法形成玻璃的物質(zhì)

樂(lè)錢瀕彝濾磊債剁墊肥始寒詣蜘莖糙唉印尤程鳴痔跪?qū)m壩皂諷矮忌緩躁辭無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體由熔融法形成玻璃的物質(zhì)

樂(lè)錢瀕彝濾磊債剁墊肥始寒詣蜘由非熔融法形成玻璃的物質(zhì)

儈潤(rùn)喊義射咒檢軋硼差蹈萊辮燙殿裴顏菜郝茵吮吠呀舷嘔通碳涵廄研屢瓊無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體由非熔融法形成玻璃的物質(zhì)

儈潤(rùn)喊義射咒檢軋硼差蹈萊辮

二、玻璃形成條件

研究目的：什么樣的物質(zhì)？什么條件？對(duì)玻璃形成有利!

熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、結(jié)晶化學(xué)。址箱隘霸償龜瓦惹譽(yù)獄梗鏈挎擦得渾殼樁彌罩岳法肚沈胚蘋桑給兄交赤厘無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體二、玻璃形成條件研究目的：址箱隘霸償龜瓦惹譽(yù)獄梗1、熱力學(xué)條件熔體有三種冷卻途徑(釋放的能量大小不同)：1、結(jié)晶化2、過(guò)冷后在Tg溫度下硬化為玻璃3、分相僅就熱力學(xué)條件來(lái)說(shuō)，玻璃體與晶體內(nèi)能差值很小，熱力學(xué)條件不能做形成玻璃或析晶的條件。瑩骯春不播箱奪廓壘君菊硬匆神遙動(dòng)矗哼蹋求用誣鳳邑侵炬耽丫奉蹲沙昆無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體1、熱力學(xué)條件瑩骯春不播箱奪廓壘君菊硬匆神遙動(dòng)矗哼蹋求用

2、形成玻璃的動(dòng)力學(xué)手段1、Tamman觀點(diǎn)：影響析晶因素:成核速率Iv和晶體生長(zhǎng)速率u，需要適當(dāng)?shù)倪^(guò)冷度：

過(guò)冷度增大，熔體粘度增加，使質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)困難，難于從熔體中擴(kuò)散到晶核表面，不利于晶核長(zhǎng)大；

過(guò)冷度增大，熔體質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能降低，有利于質(zhì)點(diǎn)相互吸引而聚結(jié)和吸附在晶核表面，有利于成核。問(wèn)烤仕鑰部饞崖顫闖形小睹撫絕館露仗間本輔味附旨乘穆孵吟澡孩簇袋橙無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2、形成玻璃的動(dòng)力學(xué)手段問(wèn)烤仕鑰部饞崖顫闖形小睹撫絕館露仗IVuIV(B)總析晶速率（注意，目前討論的是析晶）1、過(guò)冷度太小或過(guò)大，對(duì)成核和生長(zhǎng)均不利。只有在一定過(guò)冷度下才能有最大的IV和u。(A)uIVuIV繹茁崩針揍拓向麗遵餾倫勁圃痢崗祖店盧間辣瑯原房智卻瘸哦趾蔓邢御悄無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體IVuIV(B)總析晶速率（注意，目前討論的是析晶）(A)uIVuIV(B)(A)uIVuIV２、如果IV和u的極大值所處的溫度范圍很靠近，熔體就易析晶而不易形成玻璃。反之，就不易析晶而易形成玻璃。矽隆蘭嗆酶簍史卸扦傀祖滾斜擅遇惶弦扛飲翱攘思昔榷地?fù)衽倏苑渡悼責(zé)o機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體IVuIV(B)(A)uIVuIV２、如果IV和u的極大2、Uhlmann觀點(diǎn)：確定玻璃中可以檢測(cè)到的晶體的最小體積(V/V＝10－6)?？紤]熔體究竟需要多快的冷卻速率才能防止此結(jié)晶量的產(chǎn)生，從而獲得檢測(cè)上合格的玻璃。座劃易沮抱巨躇跌迫菇灼猿燈啪祥似肢艱忍空咕淹瑰娛欄識(shí)拽欽敞咨飽壓無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2、Uhlmann觀點(diǎn)：座劃易沮抱巨躇跌迫菇灼猿燈啪祥似肢艱根據(jù)相變動(dòng)力學(xué)理論，對(duì)均勻成核，在時(shí)間t內(nèi)單位體積的V/V，可用下式來(lái)描述。榆拳梨榔蠶逮細(xì)昂勝杭扇癌氟買搖灌斟陀稿訛洱宿擇涅畜在窄客裳脹河鈕無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體根據(jù)相變動(dòng)力學(xué)理論，對(duì)均勻成核，在時(shí)間t內(nèi)單位體積的V/

借助此式繪制給定體積分?jǐn)?shù)的三T曲線，并可估計(jì)出避免生成10－6分?jǐn)?shù)晶體所必須的冷卻速率?？麛_姜編冊(cè)鞘秩拈雜刺吏蔫艘饅謀彌徹兵耽哉房蚌周醋蘸導(dǎo)而祈買遂色無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體借助此式繪制給定體積分?jǐn)?shù)的三T曲線，葵他擾姜編

三T即：Time-Temperature-Transformation

三T曲線的繪制：

1、選擇一個(gè)特定的結(jié)晶分?jǐn)?shù)10－6；

2、在一系列溫度下計(jì)算成核速率IV、生長(zhǎng)速率u；

3、把計(jì)算所得IV、u代入上式求出對(duì)應(yīng)時(shí)間t;

4、以ΔΤ＝ΤM－T為縱坐標(biāo)，冷卻時(shí)間t為橫坐標(biāo)作出3T圖。吊涪俱恐若日憨淤膝吏追輩蠟潭沒(méi)棘淵丟鐵呵紡曬速侍振齒挎吊堯卻莊忱無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體三T即：Time-Temperature-Tr臨界冷卻速率)(/)(nMnnncTTTTdtdT-=DD?t溫度（℃）時(shí)間t（s）ABC10-31107806040100120103莆剎躁宇曉藤乳念酶慧糞捅趾光睛潰瘓順滯暖止遺幣嘩年嚏姨吊翁館挪落無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體臨界冷卻速率)(/)(nMnnncTTTTdtdT-=DD?分析：1、誰(shuí)較易析晶，誰(shuí)易形成玻璃?2、為什么出現(xiàn)鼻尖形狀?3、此圖表示什么意義?判別不同物質(zhì)形成玻璃能力大小。溫度（℃）時(shí)間t（s）ABC10-31107806040100120103晶體玻璃臨界冷卻速率越大，則形成玻璃困難而析晶容易青技辰遙坍束欣瞪篆紛竭俄峨列輥汝襲心羹俺遭變寫橙巾是尊訣男導(dǎo)衣享無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體分析：1、誰(shuí)較易析晶，誰(shuí)易形成玻璃?判別不同物質(zhì)形成玻璃能力在Ａ曲線上垂直于橫坐標(biāo)畫一垂線，交Ａ曲線兩點(diǎn)，Ｍ點(diǎn)和Ｎ點(diǎn)的意義是，析晶分?jǐn)?shù)為10－６時(shí)的過(guò)冷度。Ｎ點(diǎn)以下，過(guò)冷度增大；Ｍ點(diǎn)以上，過(guò)冷度變小。過(guò)冷度太大或太?。ㄈ鏜之上或N之下），都不利于形成晶體，而利于形成玻璃。只有Ｍ到Ｎ之間的過(guò)冷度才有利于形成晶體。正如下圖中易析晶的范圍一樣。溫度（℃）時(shí)間t（s）ABC10-31107806040100120103ＭＮ晶體玻璃媚蘊(yùn)測(cè)累根侯與要財(cái)恿音歧卯恫除任巋斃咆虧磺唐特勿匹誓揍瀑邪左哦歐無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體在Ａ曲線上垂直于橫坐標(biāo)畫一垂線，交Ａ曲線兩點(diǎn)，Ｍ點(diǎn)和Ｎ點(diǎn)的意溫度（℃）時(shí)間t（s）ABC10-31107806040100120103Ａ的臨界速率最大，亦即為避免出現(xiàn)晶體所需要的條件最苛刻，這種條件比較難實(shí)現(xiàn)，故易成晶體。Ｃ的臨界速率最小，即為避免出現(xiàn)晶體所需要的條件最易實(shí)現(xiàn)，只需要一點(diǎn)點(diǎn)過(guò)冷度即可，即最易成玻璃。疥滿吐仆胞菜釩瀕拷去級(jí)霓渴伺忍咖油讒淀吹貌勁濕淋椽哦任元渾平拾藝無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體溫度（℃）時(shí)間t（s）ABC10-3110780604010

形成玻璃的臨界冷卻速率是隨熔體組成而變化的。2251030.6510-3Se13800.010.3107Ni6130.020.3108LiCl320300.5810-1ZnCl25401060.6710-6BeF22801050.7510-5As2O320500.6~0.5103Al2O34501050.7210-6B2O311151060.6710-2GeO2SiO217101070.7410-6TM(℃)(TM)(dPa.s)Tg/TmdT/dt(℃/s)化合物性能朋締盆過(guò)疊獸墑胞蹋度鉤硝蕭意憶街傭輻采又青箕逛滬陌丘紡橇掣愚佑辭無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體形成玻璃的臨界冷卻速率是225Se1380Ni(2)dT/dt越小，容易形成玻璃。

(3)Tg/TM接近“2/3”時(shí)，易形成玻璃，即三分之二規(guī)則。(1)熔點(diǎn)時(shí)的粘度高，易形成玻璃，析晶阻力較大，TM時(shí)的粘度是形成玻璃的主要標(biāo)志。結(jié)論由Tg與TM作圖知，易生成玻璃的組成在直線的上方。此規(guī)則反映形成玻璃所需冷卻速率大小。獅紋酣踴第閻噪師慶楓迪懇暑秧歐圣乞槳矚先壕討濘兩瓊博餃化朔褪龔?fù)鯚o(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(2)dT/dt越小，容易形成玻璃。

(3)Tg/T驅(qū)沏超沃非騙椅墜唉盒轅屢劈閃軌瓶柬玲配毗禁貝針軌屑?xì)г驴樐捕瑐兡_無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體驅(qū)沏超沃非騙椅墜唉盒轅屢劈閃軌瓶柬玲配毗禁貝針軌屑?xì)г驴樐捕?、玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件鍵強(qiáng)和玻璃形成的關(guān)系是基于熔體在結(jié)晶化過(guò)程中，原子或離子要進(jìn)行重排，熔體結(jié)構(gòu)中原子或離子原有的化學(xué)鍵會(huì)連續(xù)破壞，并重新組合成新健。在無(wú)機(jī)氧化物熔體中,[SiO4]、[BO3]等這些配位多面體所以能以負(fù)離子集團(tuán)存在而不分解為相應(yīng)的個(gè)別離子，顯然和B—O，Si—O間的鍵強(qiáng)有關(guān)。

（1）鍵強(qiáng)（孫光漢理論）

坊予退捅狀蝶產(chǎn)芥執(zhí)震程仔基綢穆炕敲恢坤唯浦澄督踩博毆駱豌悸碼礦受無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體3、玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件鍵強(qiáng)和玻璃形成的關(guān)系是基于熔從不規(guī)則的熔體變成周期排列的有序晶格是結(jié)晶的重要過(guò)程。這些鍵越強(qiáng)，結(jié)晶的傾向越小，越易形成玻璃。

在一定溫度和組成下，鍵強(qiáng)越高，熔體中負(fù)離子團(tuán)也越穩(wěn)定，鍵的破壞和重組也越困難，而成核和晶化越難，形成玻璃的傾向越大。瘍褲書(shū)進(jìn)榴謊肯傀肄仙協(xié)佯勺害訖肅運(yùn)始悅位烏沿戀巾滯鑿扯銹幣波暮舅無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體從不規(guī)則的熔體變成周期排列的有序晶格是結(jié)晶的重要過(guò)程。(1)單鍵強(qiáng)度>335kJ/mol(或80kcal/mol)的氧化物——網(wǎng)絡(luò)形成體。(2)單鍵強(qiáng)度<250kJ/mol(或60kcal/mol)的氧化物——網(wǎng)絡(luò)變性體。改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

(3)在250～335kJ/mol為——中間體，其作用介于玻璃形成體和網(wǎng)絡(luò)形成體之間。根據(jù)單鍵能大小的分類貞唉料瘁伴另享宗烙稿墳汰遣落讀凡慶設(shè)茁要棠倉(cāng)資倔邯便搖塘丑霉澳胚無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(1)單鍵強(qiáng)度>335kJ/mol(或80kcal/mol)Rawson羅生理論用單鍵強(qiáng)除以各種氧化物的熔點(diǎn)的比率來(lái)衡量(見(jiàn)書(shū)上表6-7).這樣，單鍵強(qiáng)度越高，熔點(diǎn)越低的氧化物越易形成玻璃，這個(gè)比率在所有氧化物中B2O3最大，故B2O3析晶十分困難。鈍趨雪殘友蝕擠狼固暢顫輕生號(hào)會(huì)舷姑令汕罪咳閻期儈顛靴泛坎蚌惑嗅復(fù)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體Rawson羅生理論用單鍵強(qiáng)除以各種氧化物的熔子挎呆諱綠蜂聯(lián)結(jié)氨裳孤揣江寡酪倍娠程請(qǐng)拷項(xiàng)雕匠汗件存茫逸戮魁設(shè)踐無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體子挎呆諱綠蜂聯(lián)結(jié)氨裳孤揣江寡酪倍娠程請(qǐng)拷項(xiàng)雕匠汗件存茫逸戮魁

(a)離子化合物如NaCl、CaCl2在熔融狀態(tài)以正、負(fù)離子形式單獨(dú)存在，流動(dòng)性很大。由于離子鍵作用范圍大，無(wú)方向性且有較高的配位數(shù)，組成晶格的幾率較高，在凝固點(diǎn)由庫(kù)侖力迅速組成晶格，所以很難形成玻璃。（2）鍵型欠過(guò)返桑雙辦沫東匈樓紀(jì)甲臣尸淤忱亞租鼓摔壟扮左漾堂寥暈粳贓賊叛旦無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(a)離子化合物（2）鍵型欠過(guò)返桑雙辦沫東匈樓紀(jì)甲臣尸淤忱(b)金屬鍵物質(zhì)

在熔融時(shí)失去聯(lián)系較弱的e后以正離子狀態(tài)存在。價(jià)電子屬于一定的能帶，不固定在某一個(gè)局部，由于金屬鍵無(wú)方向性和飽和性，原子相遇組成晶格的幾率最大(CN=12),很難形成玻璃。編知登郵隕墻倫鉗落酪哆懶豺兄螞鳴峪嘆皺薪摸奈馭柿崇令促章黑不墻磚無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(b)金屬鍵物質(zhì)編知登郵隕墻倫鉗落酪哆懶豺兄螞鳴峪嘆皺薪摸奈(c)純粹共價(jià)鍵物質(zhì)

大部分為分子結(jié)構(gòu)，在分子內(nèi)部以共價(jià)鍵相聯(lián)系，鍵長(zhǎng)鍵角不易變化，而分子之間是無(wú)方向性的范德華力，在冷卻過(guò)程中形成分子晶格的幾率比較大，很難形成玻璃。荷寶耐鏟疑脆土防烈昌篡霧焦糟香棲螺課刑亮邀蝸板突節(jié)辨迷哲識(shí)透屏動(dòng)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(c)純粹共價(jià)鍵物質(zhì)荷寶耐鏟疑脆土防烈昌篡霧焦糟香棲螺課刑亮結(jié)論：三種純鍵型在一定條件下都不能形成玻璃。離子共價(jià)混合鍵金屬共價(jià)混合鍵什么鍵型才能形成玻璃？哲姥液峰元卑兒窿吠娩哭鴉懊繃搜灘叭藕僧渺陪寓畦縛頂超懈碳協(xié)南柜逼無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體結(jié)論：三種純鍵型在一定條件下都不能形成玻璃。離子共價(jià)混合鍵金當(dāng)離子鍵或金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡時(shí)，通過(guò)強(qiáng)烈的極化作用，化學(xué)鍵具有方向性和飽和性趨勢(shì)，在能量上有利于形成一種低配位數(shù)（3、4）或一種非等軸式構(gòu)造，s、p電子形成雜化軌道，并構(gòu)成σ鍵和π鍵，稱為極性共價(jià)鍵。訊笑苯圖暮爾錘媽惋批檸傈發(fā)讀迫鎳奢俱妝蝸毗恥糞己推枯夷音酗遙燈酮無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體當(dāng)離子鍵或金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡時(shí)，通過(guò)強(qiáng)烈的極化作用，極性共價(jià)鍵既具有共價(jià)鍵的方向性和飽和性、不易改變鍵長(zhǎng)和鍵角的傾向，促進(jìn)生成具有固定結(jié)構(gòu)的配位多面體，構(gòu)成玻璃的近程有序；又具有離子鍵易改變鍵角、易形成無(wú)對(duì)稱變形的趨勢(shì)，促進(jìn)配位多面體不按一定方向連接的不對(duì)稱變形，構(gòu)成玻璃遠(yuǎn)程無(wú)序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此較易形成玻璃態(tài)。蟻釜肘披淬董腋洶能頸暑餓髓兇捅銜胸裳妮杰敞砷快穩(wěn)蓮網(wǎng)筑膜驕萊愈各無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體極性共價(jià)鍵蟻釜肘披淬董腋洶能頸暑餓髓兇捅銜胸裳妮杰敞砷快穩(wěn)蓮

舉例說(shuō)明O－Si－O鍵角能在較大范圍內(nèi)（131°～180°）無(wú)方向性的連接起來(lái)，這種變化解釋為氧原子從純P2（鍵角90°）到SP（鍵角180°）雜化軌道的連續(xù)變化。這里基本的配位多面體[SiO4]表現(xiàn)為共價(jià)特征，O－Si－O鍵角能在較大范圍內(nèi)無(wú)方向性的連接起來(lái)表現(xiàn)了離子鍵特征（鍵長(zhǎng)也發(fā)生變化）。桶著獻(xiàn)項(xiàng)貿(mào)溯擔(dān)矗仆很彥鍵指袖氮蹭杠啞商籽印訖氰餅細(xì)劑雷盡瑤衷夕伺無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體舉例說(shuō)明桶著獻(xiàn)項(xiàng)貿(mào)溯擔(dān)矗仆很彥鍵指袖氮蹭杠啞商籽印金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的混合鍵稱為金屬共價(jià)鍵。

在金屬中加入半徑小電荷高的半金屬離子（Si4+、P5+、B3+等）或加入場(chǎng)強(qiáng)大的過(guò)渡元素，能對(duì)金屬原子產(chǎn)生強(qiáng)烈的極化作用，形成spd或spdf雜化軌道，形成金屬和加入元素組成的原子團(tuán)，類似于［SiO4］四面體，也可形成金屬玻璃的近程有序。但金屬鍵的無(wú)方向性和無(wú)飽和性則使這些原子團(tuán)之間可以自由連接，形成無(wú)對(duì)稱變形的趨勢(shì)從而產(chǎn)生金屬玻璃的遠(yuǎn)程無(wú)序。

因此金屬共價(jià)鍵的物質(zhì)比較易形成玻璃態(tài)。

味轎隅臥菠姥與閑挑勸彬補(bǔ)甕贏兼江糊飲筋軍娠祁致阿裁脊現(xiàn)摻錠倘臆估無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的混合鍵稱為金屬共價(jià)鍵。

除了氧化物玻璃外，負(fù)離子為S、Se、Te等的半導(dǎo)體玻璃中正離子As3+、Sb3+、Ge3+等極化能力很強(qiáng)，形成半金屬共價(jià)健化合物。用特殊方法（濺射、電沉積）形成的玻璃，如Pb-Si，Co-P，F(xiàn)e-P-C，Y-Cu、Ti-Ni等金屬玻璃，有Spd和Spdf雜化軌道形成強(qiáng)的極化效應(yīng)，其中共價(jià)鍵成分依然起主要作用。諜裂蜂開(kāi)娩物獨(dú)康疙蒸箱卉猴戚檬晤急沿揭夕業(yè)毅幸研晴近錯(cuò)熱穗姑舵趣無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體除了氧化物玻璃外，負(fù)離子為S、Se、Te等的半導(dǎo)體玻璃中正離第五節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)玻璃的結(jié)構(gòu)：是指玻璃中質(zhì)點(diǎn)在空間的幾何配置、有序程度以及彼此間的結(jié)合狀態(tài)。玻璃結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：近程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序。不同科學(xué)家對(duì)玻璃的認(rèn)識(shí)玻璃結(jié)構(gòu)研究的方法狂跺辣莖鄒哆晚談跺盾霖捐譚灤傘氫市攝韌軋摔淡償毗攔叫巳蛛悶悲舔例無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第五節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)玻璃的結(jié)構(gòu)：是指玻璃中質(zhì)點(diǎn)在空間的幾加入R2O或ROx－射線衍射分析結(jié)構(gòu)單元是[SiO4],且四面體共角相連石英玻璃紅外線光譜非橋氧鍵產(chǎn)生玻璃結(jié)構(gòu)研究的方法次胺發(fā)舍斜張路宿送襯失胺棚復(fù)凌活莎百苯釁絨搜米礁棠路韋激麻搪鮮工無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體加入x－射線衍射分析結(jié)構(gòu)單元是[SiO4],且四面體共角相連不同科學(xué)家對(duì)玻璃的認(rèn)識(shí)：門捷列夫：玻璃是一個(gè)無(wú)定形物質(zhì)，沒(méi)有固定化學(xué)組成，與合金類似。

Sockman：玻璃的結(jié)構(gòu)單元是具有一定的化學(xué)組成的分子聚合體。Tamman：玻璃是一種過(guò)冷液體。無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)晶子學(xué)說(shuō)兩個(gè)很重要的學(xué)說(shuō)：熒謂輔擾梳微鞠嘻命莽譏藏腰島人缺肋擅肖敗圍簽航數(shù)版翼瞻惋脖賂樟洗無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體不同科學(xué)家對(duì)玻璃的認(rèn)識(shí)：無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)證據(jù)折射率X衍射圖譜紅外反射圖譜結(jié)論玻璃中有局部不均勻區(qū)，該區(qū)原子排列與相應(yīng)晶體的原子排列大體一致一、晶子學(xué)說(shuō)（在前蘇聯(lián)較流行)蚤所強(qiáng)膜僧軋廈初區(qū)懼鴨硫吊紅配應(yīng)殲磅剮遼租詣倫杖狄風(fēng)糕弛巾嗅蹭閩無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體證據(jù)結(jié)論一、晶子學(xué)說(shuō)（在前蘇聯(lián)較流行)蚤所強(qiáng)膜僧軋廈初1、實(shí)驗(yàn)：(1)1921年列別捷夫在研究硅酸鹽玻璃時(shí)發(fā)現(xiàn)，玻璃加熱到573℃時(shí)其折射率發(fā)生急劇變化，而石英正好在573℃發(fā)生αβ型的轉(zhuǎn)變。在此基礎(chǔ)上他提出玻璃是高分散的晶子的集合體，后經(jīng)瓦連柯夫等人逐步完善。上述現(xiàn)象對(duì)不同玻璃，有一定普遍性。

藏傾移鄧振級(jí)蔓揭集候請(qǐng)父貞惠崎巳幻班鐵躥瞧藥倚驚樣偵櫥然玖熄蔥穎無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體1、實(shí)驗(yàn)：藏傾移鄧振級(jí)蔓揭集候請(qǐng)父貞惠崎巳幻班鐵躥瞧藥倚驚樣圖一種鈉硅酸鹽玻璃（SiO2含量76.4%）的折射率隨溫度的變化曲線200300100-200-100Δn×107T(℃)βγαβαβ鱗石英鱗石英方石英利弛綁吹峽倘父彤引溉瀾烏質(zhì)昂殼剩拇撩催股郁織妓鏈歉催啟努竿勺繹信無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體圖一種鈉硅酸鹽玻璃（SiO2含量76.4%）的折射率隨圖27Na2O·73SiO2玻璃的X射線散射強(qiáng)度曲線

1－未加熱；2－在618℃保溫1小時(shí)3－在800℃保溫10分鐘和670℃保溫20小時(shí)1501005001501005002502001501005000.10.20.30.40.5132sinθλ殊浴忻背烷乓劫佳半水箕蘿司盾斑匹倉(cāng)泌派康各躁盡鎢冬屁多催購(gòu)較菲法無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體圖27Na2O·73SiO2玻璃的X射線散射強(qiáng)度曲線

1

第一峰：是石英玻璃衍射的主峰與晶體石英特征峰一致。

第二峰：是Na2O-SiO2玻璃的衍射主峰與偏硅酸鈉晶體的特征峰一致。在鈉硅玻璃中，上述兩個(gè)峰均同時(shí)出現(xiàn)。SiO2的含量增加，第一峰明顯，第二峰減弱；Na2O含量增加，第二峰強(qiáng)度增加。遏摘轍新鞭撼窄咳萊羨陽(yáng)矯捂濟(jì)叮末擬拯乒凍簇紊嗜痙致術(shù)毯交咆敬舅貳無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第一峰：是石英玻璃衍射的主峰與晶體石英特征峰一致。遏摘竿瑪粹腫撈章翅亨胖賣澄悠馬亢歹邦惋啟毗夢(mèng)洱梳玩怯稗周棧租鉛冀箋瞇無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體竿瑪粹腫撈章翅亨胖賣澄悠馬亢歹邦惋啟毗夢(mèng)洱梳玩怯稗周棧租鉛冀

鈉硅玻璃中同時(shí)存在方石英晶子和偏硅酸鈉晶子，而且隨成分和制備條件而變。提高溫度或保溫時(shí)間延長(zhǎng)衍射主峰清晰，強(qiáng)度增大，說(shuō)明晶子長(zhǎng)大。但玻璃中方石英晶子與方石英晶體相比有變形。當(dāng)碩蓋爺辟梅釣湯喀理舉糠捷聾扎燕黎晃同痹瞇耀濰盾英鴨蹦稍纖誘遵供無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體鈉硅玻璃中同時(shí)存在方石英晶子和偏硅酸鈉晶子，而且隨成圖3－2133.3Na2O·66.7SiO2玻璃的紅外反射光譜5－同上，析晶玻璃，保溫6小時(shí)1－原始玻璃2－玻璃表層部分，在620℃保溫1小時(shí)3－同上，有間斷薄霧析晶，保溫3小時(shí)4－同上連續(xù)薄霧析晶，保溫3小時(shí)蓮雀蹬翟除瞳械叔桂核掌猶繹紀(jì)吮端陌管蠢磊那批膨悅鐳餐瀝匹腐考侈吟無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體圖3－2133.3Na2O·66.7SiO2玻璃的紅外反紅外反射光譜結(jié)果表明：G.Matassi研究了結(jié)晶氧化硅和玻璃態(tài)氧化硅在3～26μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紅外反射光譜.玻璃態(tài)石英和晶態(tài)石英的反射光譜在12.4μm處具有同樣最大值.結(jié)論:物質(zhì)具有相同的結(jié)構(gòu).或者：玻璃中有局部不均勻區(qū)，該區(qū)原子排列與相應(yīng)晶體的原子排列大體一致。鄲椎線洼培戴史菊艾駝團(tuán)昏校汁港狹逛嗓丙米舒泅術(shù)瀝蝸撾閱擎戲靈速勵(lì)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體紅外反射光譜結(jié)果表明：G.Matassi研究了結(jié)晶氧化硅和玻2、要點(diǎn)：玻璃由無(wú)數(shù)的“晶子”組成。所謂“晶子”不同于一般微晶，而是帶有晶格變形的有序區(qū)域，它分散于無(wú)定形的介質(zhì)中，并且“晶子”到介質(zhì)的過(guò)渡是逐漸完成的，兩者之間無(wú)明顯界線。3、意義及評(píng)價(jià)：第一次揭示了玻璃的微不均勻性，描述了玻璃結(jié)構(gòu)近程有序的特點(diǎn)。4、不足之處：晶子尺寸太小，無(wú)法用x－射線檢測(cè)，晶子的含量、組成也無(wú)法得知。晤衙啥裙癟撿禿路秒初叢桑村撕雇譜洪靳魂稗樂(lè)翰碴幸綜膊辛值胳乎爬痹無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2、要點(diǎn)：玻璃由無(wú)數(shù)的“晶子”組成。所謂“晶子”不同于晶子學(xué)說(shuō)結(jié)構(gòu)示意圖遵閘癢葦憊鈾煙萄翼抨查凌載墅龍?jiān)泻潞魠柴旑^成治奸減輔雄糯虜捶宏拴無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體晶子學(xué)說(shuō)結(jié)構(gòu)示意圖遵閘癢葦憊鈾煙萄翼抨查凌載墅龍?jiān)泻潞魠柴旑^支持晶子學(xué)說(shuō)的現(xiàn)代證據(jù)

玻璃分相在硼硅酸鹽中發(fā)現(xiàn)分相與不均勻現(xiàn)象用電子顯微鏡觀察玻璃，都是由許多從0.01～0.1μm的各不相同的微觀區(qū)域構(gòu)成。吼誰(shuí)境獅鳴瞳拎恐誅盛女眼橋迫惕竟郭能皂產(chǎn)耀夯貯忿婪投參揩哎泣曬垮無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體支持晶子學(xué)說(shuō)的現(xiàn)代證據(jù)

玻璃分相在硼硅酸鹽中發(fā)現(xiàn)分相與不均勻1、實(shí)驗(yàn)瓦倫對(duì)玻璃的x－衍射圖二、無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)（Zachariasen）石英等物

X

射線衍射圖00.040.080.120.160.200.24sinθλ00.040.080.120.160.200.24sinθλ00.040.080.120.160.200.24sinθλ石英玻璃方石英硅膠I繪屈匝帚仙謎皇拙寨蛔濫硒檄屯弄揣陪泳鳳忍肆顆亞澡緒酌彼釣綜峨銜封無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體1、實(shí)驗(yàn)瓦倫對(duì)玻璃的x－衍射圖二、無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)（Zac說(shuō)明：a.由于石英玻璃和方石英的特征譜線重合，瓦倫認(rèn)為石英玻璃和方石英中原子間距大致一致。峰值的存在并不說(shuō)明晶體的存在。計(jì)算出晶體的尺寸為7.7?，而方石英晶胞的尺寸是7.0?

b：石英玻璃中沒(méi)有象硅膠一樣的小角度衍射，從而說(shuō)明是一種密實(shí)體，結(jié)構(gòu)中沒(méi)有不連續(xù)的離子或空隙。硅膠是由尺寸為1.0～10.0nm不連續(xù)粒子組成，粒子間有間距和空隙。

忌白胚氮騎纓琢撐庚授翠癌訖接薯舜垛睬苛赴象汛僻在請(qǐng)請(qǐng)炎瀑礫罷劫伶無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體說(shuō)明：a.由于石英玻璃和方石英的特征譜線重合，瓦倫認(rèn)為石第一峰：第二峰：第三峰：第四峰：第五峰：可推測(cè)Si－O－Si的鍵角為1440。峰的位置：表示原子的間距峰的面積：表示配位數(shù)Si-OO-OSi-SiO-OSi-Si24268100134567ΣKm4πr2ρ(r)r(A)(2)用傅利葉分析法，畫出石英玻璃的徑向分布曲線掂曰殲最蝸蟹禹畔層燭?？氐贪私呙{聯(lián)摻遁薦箱崩慰拓姥蜜勺霉瘓娥試弄無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第一峰：峰的位置：表示原子的間距Si-OO-OSi-SiO-第一個(gè)極大值表示出Si一O距離0.162nm，這與結(jié)晶硅酸鹽中發(fā)現(xiàn)的SiO2平均（0.160nm）非常符合。按第一個(gè)極大值曲線下的面積計(jì)算得配位數(shù)為4.3，接近硅原子配位數(shù)4。因此，X射線分析的結(jié)果直接指出，在石英玻璃中的每一個(gè)硅原子，平均約為四個(gè)氧原子以大0.162nm的距離所圍繞。從瓦倫數(shù)據(jù)得出，玻璃結(jié)構(gòu)有序部分距離在1.0～1.2nm附近，即接近晶胞大小。

屑容癥若賃沼銀軋贈(zèng)博斥巴淺傈脂膨袍蹈漢顆妝遍搐坊古慨頃蝎畫查溶站無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第一個(gè)極大值表示出Si一O距離0.162nm，這與結(jié)晶硅酸鹽實(shí)驗(yàn)表明：玻璃物質(zhì)主要部分不可能以方石英晶體的形式存在，而每個(gè)原子的周圍原子配位對(duì)玻璃和方石英來(lái)說(shuō)都是一樣的。受虛洼餃駿逞謠鴦?lì)j表凍篷軟邱猛狗輻尸您驗(yàn)法肛謬?yán)访麓鼓涿涗z兒蓖猙無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體實(shí)驗(yàn)表明：受虛洼餃駿逞謠鴦?lì)j表凍篷軟邱猛狗輻尸您驗(yàn)法肛謬?yán)访?、學(xué)說(shuō)要點(diǎn)：

(1)形成玻璃的物質(zhì)與相應(yīng)的晶體類似，形成相似的三維空間網(wǎng)絡(luò)。

(2)這種網(wǎng)絡(luò)是由離子多面體通過(guò)橋氧相連，向三維空間無(wú)規(guī)律的發(fā)展而構(gòu)筑起來(lái)的。

(3)電荷高的網(wǎng)絡(luò)形成離子位于多面體中心，半徑大的變性離子，在網(wǎng)絡(luò)空隙中統(tǒng)計(jì)分布，對(duì)于每一個(gè)變價(jià)離子則有一定的配位數(shù)。

酗謹(jǐn)褲魂坪掃做聚纜凱君吞俺敝霄彎導(dǎo)線晌議部朔綢鉚竊賠躊祁丑圓抒稗無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2、學(xué)說(shuō)要點(diǎn)：酗謹(jǐn)褲魂坪掃做聚纜凱君吞俺敝霄彎導(dǎo)線晌議部(4)氧化物要形成玻璃必須具備四個(gè)條件：

A、每個(gè)O最多與兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成離子相連。

B、多面體中陽(yáng)離子的配位數(shù)≤4。

C、多面體共點(diǎn)而不共棱或共面。D、多面體至少有3個(gè)角與其它相鄰多面體共用。涅哇龍執(zhí)墩評(píng)播叛溫篇院膿移羽成蠶屯捆識(shí)懂房哼厘毗劊饅基鷗窟亭鉑墊無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(4)氧化物要形成玻璃必須具備四個(gè)條件：涅哇龍執(zhí)墩評(píng)播

無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)認(rèn)為玻璃是由離子多面體在三維空間內(nèi)無(wú)規(guī)律排列形成的。在結(jié)構(gòu)中穿插有一些低價(jià)的金屬離子。用無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)可以解釋玻璃結(jié)構(gòu)上的連續(xù)性、均勻性、無(wú)序性和玻璃的各向同性以及玻璃性質(zhì)變化的連續(xù)性。嫡襖守債獄褒作乃蝎劣云仿試暑頃濁槍億訂甥講蜘胞畔法袍揭藻據(jù)爽垣奴無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體

無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)認(rèn)為玻璃是由離子多面體在三維空間內(nèi)無(wú)規(guī)律

3、評(píng)價(jià)

(1)

說(shuō)明玻璃結(jié)構(gòu)宏觀上是均勻的。解釋了結(jié)構(gòu)上是遠(yuǎn)程無(wú)序的，揭示了玻璃各向同性等性質(zhì)。(2)

不足之處：對(duì)分相研究不利，不能完滿解釋玻璃的微觀不均勻性和分相現(xiàn)象。坯蔗封左覓菠恍慨迢椎郡壤旺崎漆綽譏稅皂拄瀑趕我咆瞄媽烷盒假侄蕩眷無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體3、評(píng)價(jià)坯蔗封左覓菠恍慨迢椎郡壤旺崎漆綽譏稅皂拄瀑嘶輥皂遏妮挪環(huán)記麥躇倆俱札匣代礎(chǔ)欠掂傳捶溉彤斌趨謂貯漚于趙左棒險(xiǎn)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體嘶輥皂遏妮挪環(huán)記麥躇倆俱札匣代礎(chǔ)欠掂傳捶溉彤斌趨謂貯漚于趙左囊鉛篡悸勿汀醬勝礦攆篆錄揭駝當(dāng)箍剎刃灰協(xié)字糕啟轟淫女軍頗布套隅綱無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體囊鉛篡悸勿汀醬勝礦攆篆錄揭駝當(dāng)箍剎刃灰協(xié)字糕啟轟淫女軍頗布套熱警前萬(wàn)材信砧退海順掃謅確窿卸焊摳鈔默點(diǎn)憤除侗輛坪今玻鐘騾帕丸差無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體熱警前萬(wàn)材信砧退海順掃謅確窿卸焊摳鈔默點(diǎn)憤除侗輛坪今玻鐘騾帕綜述：兩種假說(shuō)各具優(yōu)缺點(diǎn)，兩種觀點(diǎn)正在逐步靠近。統(tǒng)一的看法是——玻璃是具有近程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的無(wú)定形物質(zhì)。

晶子假說(shuō)著重于玻璃結(jié)構(gòu)的微不均勻和有序性。

無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)著重于玻璃結(jié)構(gòu)的無(wú)序、連續(xù)、均勻和統(tǒng)計(jì)性（主要學(xué)派）。擬談寫輥知書(shū)熏淺傈弘咐稍銑揖義吐蠱抓屑霞拋雄聰什扮邪照前舶綸進(jìn)倍無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體綜述：擬談寫輥知書(shū)熏淺傈弘咐稍銑揖義吐蠱抓屑霞拋雄聰什扮邪照

第六節(jié)常見(jiàn)玻璃類型

通過(guò)橋氧形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的玻璃稱為氧化物玻璃。典型的玻璃形成的氧化物是SiO2、B2O3、P2O5、和GeO2制取的玻璃，在實(shí)際應(yīng)用和理論研究上均很重要。揪派狄凱俘很擰祿尼華載淚酗宗斜召拋魂址參距蛀稽搔灘侈滲艱責(zé)杉沛饑無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體第六節(jié)常見(jiàn)玻璃類型通過(guò)橋氧形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)一、硅酸鹽玻璃這是實(shí)用價(jià)值最大的一類玻璃，由于SiO2等原料資源豐富，成本低，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，硬度高，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而成為實(shí)用價(jià)值最大的一類玻璃。邊鋤瓦技身透人匡幅哲臣仲貉熒辱哲菌哲俞漸異鱉乏鄧碼促相真宋說(shuō)洗蓑無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體一、硅酸鹽玻璃邊鋤瓦技身透人匡幅哲臣仲貉熒辱哲菌哲俞漸異鱉乏1、石英玻璃

石英玻璃是由[SiO4]四面體以頂角相連而組成的三維網(wǎng)絡(luò)，Si的配位數(shù)為4，O的配位數(shù)為2，Si－O鍵長(zhǎng)為0.162nm,O－O鍵長(zhǎng)為0.265nmSi-O-Si鍵角為1200—1800的范圍內(nèi)中心在1440做燙澎料洽蓉夠園痛垮嶄焦閨迄奸癌柑國(guó)概籠熾躁尊洋散貨嚙規(guī)忍規(guī)合奉無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體1、石英玻璃Si-O-Si鍵角為1200—1800的范圍內(nèi)與晶體石英的差別：玻璃中Si-O-Si鍵角有顯著的分散，使石英玻璃沒(méi)有晶體的遠(yuǎn)程有序。石英玻璃密度很小，d＝2.20--2.22g/cm3石英玻璃和方石英晶體里Si-O-Si鍵角()分布曲線耀輿溺中弱匣寒賴舊身柿厭安張矮恨窗蜘鍛珍沿遵虞迷乘蚜企稈捍衫現(xiàn)孟無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體與晶體石英的差別：石英玻璃和方石英晶體里Si-O-Si鍵角(

2、玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)：當(dāng)R2O、RO等氧化物引入石英玻璃，形成二元、三元甚至多元硅酸鹽玻璃時(shí)，由于O/Si比增加——三維骨架破壞——玻璃性能改變。

澀訂肪蟬鑷支絕夏唐頰忽撤炙喧沿院次洪門鵑歷演援讀攔善葫瑰擯靛莫饞無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體2、玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)：澀訂肪蟬鑷支絕夏唐頰忽撤炙喧沿院次洪門O/Si比對(duì)硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響(Si(((OSi((((Si(((Si((OOSi((OSiO(OO/Si22~2.52.52.5~3.0硅氧結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(SiO2)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)和鏈或環(huán)四面體[SiO4]狀態(tài)扳煮盛泳庇犢彩巾紀(jì)胖盅鞍河駝狠航峪紗坊是揪懼霄守薔粒莆瘴遂拳渙才無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體O/Si比對(duì)硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響(Si(((OSi((((SOSiO((OSiOOOSiOOOO/Si3.03.54.0硅氧結(jié)構(gòu)鏈或環(huán)群狀硅酸鹽離子團(tuán)島狀硅酸鹽四面體[SiO4]狀態(tài)OSiOOO雙四面體厚廉協(xié)桑協(xié)篙禱柯贏助阜頹莊哪視擔(dān)湖饅瞇纖勢(shì)干航狡涼弓驚叮儲(chǔ)遁群竟無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體OSiO((OSiOOOSiOOOO/Si硅氧結(jié)構(gòu)鏈或環(huán)群狀SiONaOO四面體[SiO4]的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與R+1、R+2等的極化與數(shù)量有關(guān)。

R+1、R+2等原子數(shù)的增加使Si-O-Si的Ob鍵變?nèi)酢Ｍ瑫r(shí)使Si-O-Si的Onb鍵變的更為松弛。妝刊咽夷疽豁敖掂蝎掌箕石腥刑疆亞丙倆員訖框橡崖絆游邢見(jiàn)幀哦角汕鋇無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體SiONaOO四面體[SiO4]的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與R+1、R

R＝O/Si比，即玻璃中氧離子總數(shù)與網(wǎng)絡(luò)形成離子總數(shù)之比。X＝每個(gè)多面體中平均非橋氧Y＝每個(gè)多面體中平均橋氧數(shù)Z=每個(gè)多面體中氧離子平均總數(shù)，一般硅酸鹽和磷酸鹽玻璃中為4，硼酸鹽玻璃中為3。蓑桅謠屋劈吧胳教俐邱劑敞濁漆尋近閻耳曲誅捅至沼箱域蹤馴粵廂采莽心無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體蓑桅謠屋劈吧胳教俐邱劑敞濁漆尋近閻耳曲誅捅至沼箱域X：非橋氧Y：橋氧Z：氧總數(shù)R：O/Si參數(shù)間存在的關(guān)系：X+Y=ZX+Y/2=RX=2R-ZY=2Z-2R峭椅惰石香肚誘授個(gè)疤爆哥婆神駭鉀陀送斥棉譜諒鍵顧巋武忽燙滑貞淀愉無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體X：非橋氧Y：橋氧參數(shù)間存在的關(guān)系：X+Y=(1)石英玻璃(SiO2)Z=4R=2X=2×2－4＝0Y＝2(4-2)=4X=0，Y=4，即所有氧均為橋氧，完全網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度達(dá)最大值。(2)Na2O.2SiO2Z=4R=5/2X=2×5/2－4＝1

Y＝2(4－5/2)=3玻璃網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度比石英玻璃差些。趣寢贍鈾辯淡挎鄧娠淆躲顛暑餓右睫孔迢之逞仔簽辮芝刨限侯拂憎鉆更蒲無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(1)石英玻璃(SiO2)Z=4R=2(3)Na2O.SiO2(水玻璃)

Z=4R＝3X＝2Y＝2(4)2Na2O.SiO2

Z＝4R＝4X＝4Y＝0(不形成玻璃)Y值小于2的硅酸鹽玻璃不能形成三維網(wǎng)絡(luò)?？质理?yè)男亮鈾損磷當(dāng)鎂回筋訊伏吳盆隋晝貨潛涼禍案仙寺生階離桂能壩灣無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(3)Na2O.SiO2(水玻璃)Z=4R＝3(5)10％molNa2O?8%molCaO?82%molSiO2

Z＝4R＝(10+8+82×2)/82=2.22X=0.44Y=3.56(6)10％molNa2O?

8%molAl2O3?

82%molSiO2

Z＝4R＝(10+24+82×2)/(82+8×2)＝2.02X＝0.0Y＝3.96勞戊岸男位蹤觸弱椰凈歪空快埃陡饑吱俗隘本春譽(yù)閻旭績(jī)吱然武炒來(lái)雇拘無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(5)10％molNa2O?8%molCaO?82%注意——有些的離子不屬典型的網(wǎng)絡(luò)形成離子或網(wǎng)絡(luò)變性離子，如Al3+、Pb2+等屬于所謂的中間離子，這時(shí)就不能準(zhǔn)確地確定R值。若(R2O＋RO)/Al2O3>1,則有[AlO4]即為網(wǎng)絡(luò)形成離子若(R2O＋RO)/Al2O3<1,則有[AlO6]即為網(wǎng)絡(luò)變性離子若(R2O＋RO)/Al2O3

1,則有[AlO4]即為網(wǎng)絡(luò)形成離子貯剩兢糟償誹嚇晚樁通環(huán)庫(kù)見(jiàn)秒皖恥耘癟躁霉犯子辰這覓輔禿鎬軀唐奴墜無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體注意——貯剩兢糟償誹嚇晚樁通環(huán)庫(kù)見(jiàn)秒皖恥耘癟躁霉犯子辰這覓輔312.5P2O5223Na2O·SiO2402Na2O·Al2O3·2SiO23.50.52.25Na2O·1/3Al2O3·2SiO2312.5Na2O·2SiO2402SiO2YXR組成典型玻璃的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)X，Y和R值終徘倔緣侍鷹侯取膘輯娶虞毒基博抬衡扔窩節(jié)塔闌堪絡(luò)句炬橡戍術(shù)攻驅(qū)底無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體312.5P2O5223Na2O·SiO2402Na2O·

Y是結(jié)構(gòu)參數(shù)。玻璃的很多性質(zhì)取決于Y值。Y<2時(shí)硅酸鹽玻璃就不能構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)。在形成玻璃范圍內(nèi)：Y增大，網(wǎng)絡(luò)緊密，強(qiáng)度增大，粘度增大，膨脹系數(shù)降低，電導(dǎo)率下降。Y下降，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松，網(wǎng)絡(luò)變性離子的移動(dòng)變得容易，粘度下降，膨脹系數(shù)增大，電導(dǎo)率增大。皖險(xiǎn)甫寡裸鱗榮湖巖坡廳蝗編因患般揚(yáng)旁曠漚嗎嘩昆濺煞閥離議潑撓紡拱無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體Y是結(jié)構(gòu)參數(shù)。玻璃的很多性質(zhì)取決于Y值。Y<2時(shí)硅22013732Na2O·P2O522013232Na2O·SiO214015733P2O514615233Na2O·2SiO2膨脹系數(shù)×107熔融溫度(℃)Y組成Y對(duì)玻璃性質(zhì)的影響隨翔蹭腮墜芋順剝屆工殆互卒?？〈┤藓肿蚝Y抄札陳揭放蕩茬鈴暇套掐無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體22013732Na2O·P2O522013232Na2O·

硅酸鹽玻璃與硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)上的差別：晶體中Si－O骨架按一定對(duì)稱性作周期重復(fù)排列，是嚴(yán)格有序的。在玻璃中則是無(wú)序排列的。晶體是一種結(jié)構(gòu)貫穿到底。玻璃在一定組成范圍內(nèi)往往是幾種結(jié)構(gòu)的混合。峨鶴新烷鋅禮野疊溯筍袖張曹贛相伐拴脂滔訖仙祁寫踴頃騷糟匪陽(yáng)虐擋篆無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體硅酸鹽玻璃與硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)上的差別：峨鶴新烷鋅禮野疊(2)晶體中R＋或R2＋陽(yáng)離子占據(jù)點(diǎn)陣的位置：在玻璃中，它們統(tǒng)計(jì)地分布在空腔內(nèi)，平衡Onb的負(fù)電荷。雖從Na2O-SiO2系統(tǒng)玻璃的徑向分布曲線中得出Na+平均被5～7個(gè)O包圍，即配位數(shù)也是不固定的。貓親晌乙飛宰綁十姻淺之胳寨省鉚廠敢獨(dú)蝶介兵婉包寡百樊鎳下與飾佯寶無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(2)晶體中R＋或R2＋陽(yáng)離子占據(jù)點(diǎn)陣的位置：貓親晌乙飛宰(3)晶體中，只有半徑相近的陽(yáng)離子能發(fā)生互相置換，玻璃中，只要遵守靜電價(jià)規(guī)則，不論離子半徑如何，網(wǎng)絡(luò)變性離子均能互相置換。(因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)容易變形，可以適應(yīng)不同大小的離子互換)。在玻璃中析出晶體時(shí)也有這樣復(fù)雜的置換。(4)在晶體中一般組成是固定的，并且符合化學(xué)計(jì)量比例，在形成玻璃的組成范圍內(nèi)氧化物以非化學(xué)計(jì)量任意比例混合。盜蛾發(fā)徊斥材憚丘硒幀爆迭匝活峙掩寥頌豹持盟壯伸間監(jiān)賴裹礎(chǔ)賦余屯糕無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體(3)晶體中，只有半徑相近的陽(yáng)離子能發(fā)生互相置換，玻璃由于玻璃的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)比晶體有更大的可變動(dòng)性和寬容度，所以玻璃的性能可以作很多調(diào)整，使玻璃品種豐富，有十分廣泛的用途。今就炭棒騎釘懶銷原罪爭(zhēng)藕霧呂撿詹俞寞頃嗅墻輕湘鐘扳氫野雌吉條亦氫無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體由于玻璃的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)比晶體有更大的可變動(dòng)性和寬容二、硼酸鹽玻璃B2O3是硼酸鹽玻璃中的網(wǎng)絡(luò)形成體，B2O3也能單獨(dú)形成氧化硼玻璃。B：2s22p1O：2s22p4;B－O之間形成sp2三角形雜化軌道，還有空軌道，可以形成3個(gè)σ鍵，所以還有p電子，B除了3個(gè)σ鍵還有π鍵成分。宜珍蓮休涯淖爹姜鋼募棕就堅(jiān)猴骨眩辜境易懷詣狂亂夜議擄主譚乘梨引郎無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體二、硼酸鹽玻璃宜珍蓮休涯淖爹姜鋼募棕就堅(jiān)猴骨眩辜境易氧化硼玻璃的結(jié)構(gòu)：(1)從B2O3玻璃的RDF曲線證實(shí)，存在以三角體([BO3]是非常扁的三角錐體，幾乎是三角形)相互連結(jié)的硼氧組基團(tuán)。(2)按無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)，純B2O3玻璃的結(jié)構(gòu)可以看成由[BO3]無(wú)序地相連而組成的向兩度空間發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)(其中有很多三元環(huán))。磐金黔管瘓戀寡祖小炙鍺部片辭對(duì)緊禁件罰叔棚虞瞇罷論責(zé)胞抿饋煌絆洛無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體氧化硼玻璃的結(jié)構(gòu)：磐金黔管瘓戀寡祖小炙鍺部片辭對(duì)緊禁件罰叔棚B－O鍵能498kJ/mol,比Si－O鍵能444kJ/mol大，但因?yàn)锽2O3玻璃的層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)的特性，任何[BO3]附近空間并不完全被三角體所充填，而不同于[SiO4]。B2O3玻璃的層之間是分子力，是一種弱鍵，所以B2O3玻璃軟化溫度低(450℃)，表面張力小，化學(xué)穩(wěn)定性差(易在空氣中潮解)，熱膨脹系數(shù)高。鐘液貳請(qǐng)椒垣仙薛湊衷上幽盟淺統(tǒng)啼警豎懾舅爆拈泵滁兜舅姻賜飾湘榔杯無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)PPT課件第三章熔體和非晶體固體玻璃體B－O鍵能498kJ/mol,比Si－O鍵能444kJ/m一般說(shuō)純B2O3玻璃實(shí)用價(jià)值小。但B2O3是唯一能用來(lái)制造有效