[材料科學(xué)]第4章高聚物及非晶態(tài)材料-資料下載頁
2025-01-19 13:41本頁面
【正文】 材料科學(xué)基礎(chǔ) 揭開了玻璃結(jié)構(gòu)特征： ? 微不均勻性 ? 近程有序性。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 兩種學(xué)說存在一定的分歧或者對(duì)立，隨著研究的日趨深入，兩種學(xué)說都力圖吸取對(duì)方合理部分，克服自身的局限性，彼此都有進(jìn)展。二者比較統(tǒng)一的看法是：玻璃是具有近程有序、遠(yuǎn)程無序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的無定形物質(zhì)。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù) —— 為了表示硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)特征 —— 便于比較玻璃的物理性質(zhì) 材料科學(xué)基礎(chǔ) X ? 每個(gè)多面體中非橋氧數(shù)的平均數(shù) Onb Y ? 每個(gè)多面體中橋氧數(shù)的平均數(shù) Ob Z ? 每個(gè)多面體中形成劑離子的配位數(shù) ， 硅酸鹽玻璃 Z = 4， 硼酸鹽玻璃 Z = 3 R ? 玻璃中全部氧離子與全部網(wǎng)絡(luò)形成劑離子之比 ， O總 /形成劑離子總數(shù) ， 亦即 O/Si。 R 根據(jù)玻璃組成來計(jì)算 。 材料科學(xué)基礎(chǔ) ?????????RYXZYX21???????)(22RZYZRX材料科學(xué)基礎(chǔ) ? Y 值大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密，強(qiáng)度大，膨脹系數(shù)小，電導(dǎo)率小，粘度大； ? Y 值小，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度小，膨脹系數(shù)大，電導(dǎo)率大，粘度小 材料科學(xué)基礎(chǔ) 表 43 玻璃性質(zhì)對(duì)比 玻璃 Y TM ( ?C ) ? ( ?107 / ?C) Na2O?2SiO2 3 1250 146 P2O5 3 1300 140 Na2O?2SiO2 2 1050 220 Na2O?P2O5 2 1100 220 材料科學(xué)基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算舉例 ? 石英玻璃： Z = 4， R = 2， 所以 X = 0， Y = 4 ? Na2O?SiO2： R = 3/1 = 3， 所以 24322 ?????? ZRX224 ????? XZY材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 14mol% Na2O?8mol%CaO?78mol%SiO2玻璃： Z = 4 17827818114 ????????R ????X ???Y材料科學(xué)基礎(chǔ) 當(dāng)玻璃中含有 Al3+、 Pb2+等網(wǎng)絡(luò)中間離子時(shí)，就很難準(zhǔn)確計(jì)算 R值。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 在含 R2O、 RO的硅酸鹽玻璃中， ? 當(dāng) Al2O3/(R2O+RO)1時(shí)，認(rèn)為 Al3+進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)四面體中，形成 [AlO4]，即認(rèn)為 Al2O3起“補(bǔ)網(wǎng)作用”， Al3+計(jì)入網(wǎng)絡(luò)形成離子 ? 當(dāng) Al2O3/(R2O+RO)1時(shí)，則簡單地把全部 Al3+作為網(wǎng)絡(luò)中間離子計(jì)算 材料科學(xué)基礎(chǔ) 有可能部分 Al3+能起到“補(bǔ)網(wǎng)作用”，但定量處理比較困難，如此簡化處理后計(jì)算出來的 Y值比真正的 Y值要小。 材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 當(dāng)玻璃組成按 wt % 表示時(shí) ， 要將其換算為 mol % 。 ? 當(dāng)計(jì)算出 X、 Y值后，可再計(jì)算玻璃中橋氧百分?jǐn)?shù)和非橋氧百分?jǐn)?shù) 材料科學(xué)基礎(chǔ) %1002/2/???YXY橋氧百分?jǐn)?shù)%1002/???YXX非橋氧百分?jǐn)?shù)材料科學(xué)基礎(chǔ) 硼酸鹽玻璃及硼反?，F(xiàn)象 材料科學(xué)基礎(chǔ) [BO3] 基本結(jié)構(gòu)單元 [BO3] 頂點(diǎn)連接 B和 O交替排列成平面六角環(huán) 六角環(huán)通過 BOB鏈連成網(wǎng)絡(luò) BO材料科學(xué)基礎(chǔ) 純 B2O3玻璃使用價(jià)值小，只有與 R2O、RO等氧化物組合后才能制成穩(wěn)定的有實(shí)用價(jià)值的硼酸鹽玻璃。 材料科學(xué)基礎(chǔ) 當(dāng)加入數(shù)量不多的 R2O、 RO，各種性能的 5 15 25 35T gOb?N a O %2變化規(guī)律與硅酸鹽玻璃相比，出現(xiàn)了反常的情況，因而稱為 硼反常現(xiàn)象 材料科學(xué)基礎(chǔ) 機(jī)理： ? 加入 R2O、 RO， [BO3] ? [BO4] ，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，玻璃各種性能變好 5 15 25 35T gO b?N a O %2? 超過一定量后， [BO4]靜電斥力增大，結(jié)構(gòu)發(fā)生逆轉(zhuǎn)變化，性能也隨之發(fā)生逆轉(zhuǎn)變化 ? 反映在性質(zhì)變化曲線上是隨著 R2O、 RO加入量而出現(xiàn)極值 材料科學(xué)基礎(chǔ) 非晶態(tài)合金材料 材料科學(xué)基礎(chǔ) 非晶態(tài)的形成 ? 抑制熔體中的形核和長大，保持液態(tài)結(jié)構(gòu) ? 使非晶態(tài)亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)在一定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，不向晶態(tài)轉(zhuǎn)化 ? 在晶態(tài)固體中引入或造成無序，使晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài) 材料科學(xué)基礎(chǔ) 冷卻過程中 材料科學(xué)基礎(chǔ) 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)模型 ? “ 微晶 ” 無序模型（ a） ? 拓?fù)錈o序模型（ b） 材料科學(xué)基礎(chǔ) 非晶合金的特性 材料科學(xué)基礎(chǔ) ① 非晶合金具有比普通金屬更高的強(qiáng)度。 ② 非晶態(tài)合金因其結(jié)構(gòu)呈長程無序，故在物理性能上與晶態(tài)合金不同，顯示出異常情況。 ③ 非晶合金比普通金屬具有更強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕能力。 材料科學(xué)基礎(chǔ)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1