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非晶态结构与性质-材料科学基础课件-04.ppt

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第四章
非晶态结构与性质
掌握熔体和玻璃体结构的基本理论、
性质及转化时的物理化学条件.
用基本理论分析熔体和玻璃体的
结构与性质。
掌握“结构---组成----性能”之间
的关系。
本章要求

1、问题的引出:
晶体(理想)的特点——
晶体(实际)的特点——
整体有序
【举例】
熔体与玻璃的特点—?
2、从能量角度分析:热力学、动力学
近程有序远程无序
ΔGa
ΔGv
熔体
晶体
能量
从热力学和动力学角度分析熔体与晶体
气相冷凝获得的无定形物质
表面
内部
位能
从能量曲线分析熔体和玻璃
熔体
玻璃
真实晶体
理想晶体
原因
熔体是玻璃制造的中间产物
瓷釉在高温状态下是熔体状态
耐火材料的耐火度与熔体含量有直接关系
瓷胎中40%—60%是玻璃状态(高温下是熔体态)
3、为什么要研究熔体、玻璃?(结构和性能)
一、熔体的结构——聚合物理论
(一)X—RAD结果
(二)熔体结构描述
(三)聚合物的形成
(四)聚合物理论要点
基本内容
气体、熔体、玻璃体和白硅石的XRD图
(一)X—RAD分析:
(一)X—RAD结果:
结论
①熔体和玻璃的结构相似
②结构中存在着近程有序区
(二)熔体结构描述:
众多理论——“硬球模型”、“核前群理论”、“聚合物理论”
聚合物理论的结构描述——
①硅酸盐熔体中有多种负离子集团同时存在:如Na2O—SiO2熔体中有:[Si2O7]-6(单体)、[Si3O10]-8(二聚体)……[SinO3n+1]-(2n+2);
②此外还有“三维晶格碎片”[SiO2]n,其边缘有断键,内部有缺陷。
平衡时各级聚合物分布呈一定的几何级数。

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