01玻璃的结构.ppt

第一章玻璃的结构与组成
本章主要内容
玻璃的通性
玻璃的结构学说
几种玻璃的结构与性能
逆性玻璃
玻璃的热历史及其对玻璃性能的影响
玻璃的成分与结构、性能的关系
一. 玻璃的通性
各向同性:玻璃的物理化学性质在任何方向都相同。
无固定熔点:玻璃从固体变为液体是在一定的温度范围内进行的。
亚稳性:玻璃的内能比晶体高,它不是处在最低能量状态。但一般情况下,玻璃不会自发转变成晶体。
性质变化连续可逆:玻璃转变过程中,其物理化学性质的变化是逐渐而连续的,而且是可逆的。
成分可变:玻璃的成分可以在一定范围内调整、改变,从而使玻璃的性质发生改变。
玻璃没有固定的熔点,其内能比晶体高,密度比晶体小。因此,玻璃有转变成为晶体的趋势。
在转变温度区间,玻璃性质的变化是逐渐而连续的。
二. 玻璃的结构学说
微晶子学说(. Лебедев)
无规则网络学说(查哈里阿森W. H. Zachariasen)
微晶子学说
微晶子学说的内容: 玻璃是由无数非常细小的“微晶子”组成,这些微晶子具有晶格变形的有序排列区域。它们分布在无定形的的介质中。
微晶子学说的依据: 1. 玻璃的折射率在520-590℃之间发生急剧变化。 2. X射线衍射分析结果
玻璃的折射率在520-590℃之间发生急剧变化
虽然石英玻璃的X射线衍射图与方石英不同,但二者主要衍射峰的位置却基本相同。
无规则网络学说
无规则网络学说的内容:
玻璃是由许多四面体(如[SiO4][PO4])或三角体(如[BO3])通过共用氧原子(桥氧)联接而成的无规则网络为骨架,碱金属或碱土金属离子均匀而无序地分布于某些四面体或三角体的空隙中所形成的。
无规则网络学说的依据:
玻璃的某些性能(如硬度)与相应晶体相似;
X射线衍射分析结果。