chap1玻璃及其結(jié)構(gòu)-wenkub.com
2025-05-10 21:49 本頁面
【正文】 如電導(dǎo)、電阻、粘度、介電損耗、離子擴散速度，以及化學(xué)穩(wěn)定性等。xB2O3 顏色玻璃的光吸收突出表現(xiàn)為在可見光范圍內(nèi)的 選擇性吸收 。 一般介于 卡 /cm ? s?℃ 熱穩(wěn)定性 玻璃經(jīng)受劇烈的溫度變化而不破壞的性能稱為熱穩(wěn)定性。 熱膨脹系數(shù) 由于溫度上升，質(zhì)點熱振動的振幅增加而導(dǎo)致它們間距增大，使玻璃產(chǎn)生熱膨脹。玻璃的硬度取決于玻璃的化學(xué)成分，還與組成原子半徑、電荷大小，以及堆積密度有關(guān)。 理論強度 σth 其中： E——彈性模量 T——斷裂表面能； r0——原子平衡距離。 溫度 ↑ 密度 ↓ 壓力 ↑ 密度 ↑ （固化中） 配位狀態(tài)的改變，玻璃的密度也有明顯的變化 2. 固體玻璃的性質(zhì) 彈 性 彈性是指材料在外力作用下發(fā)生變形，外力去掉后恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。SiO2＞ σK2O O/Si比 一般說 O/Si愈小，熔體中復(fù)合陰離子團愈大， e/r值變?。?e是復(fù)合陰離子團所帶的電荷， r是復(fù)合陰離子團的半徑） ，相互間作用力愈小，因此這些復(fù)合陰離子團就部分地被排擠到熔體表面層，使表面張力降低。 表面張力與溫度的關(guān)系 一般規(guī)律： 溫度升高，質(zhì)點熱運動增加，體積膨脹，相互作用變?yōu)樗沙?，表面張力降低? 氣泡和結(jié)晶的生成和長大 ， 是從液相中析出氣相或固相 ，界面能小則容易生成 。 (84－ x) SiO2系統(tǒng)玻璃中 560℃ 時的粘度變化 15 14 13 12 11 10 0 4 8 12 16 20 24 28 32 Lg η(η:P) B2O3(mol%) 5） 陽離子配位數(shù)－硼反?，F(xiàn)象 在硅酸鹽 Na2OSiO2系統(tǒng)中： ? 當(dāng) B2O3含量較少時， Na2O/ B2O31， 結(jié)構(gòu)中”游離”氧充足， B3＋ 以 [BO4]四面體狀態(tài)加入到 [SiO4]四面體網(wǎng)絡(luò)，將斷開的網(wǎng)絡(luò)重新連接起來，結(jié)構(gòu)趨于緊密，粘度隨含量升高而增加； ? 當(dāng) Na2O/ B2O3 約為 1時 (B2O3含量約為 15％ )， B3＋ 形成[BO4]四面體最多，粘度達到最高點； ? B2O3含量繼續(xù)增加，較多量的 B2O3引入使 Na2O/ B2O31， “游離”氧不足， B3＋ 開始處于層狀 [BO3]中，使結(jié)構(gòu)趨于疏松，粘度又逐步下降。 總之： Ｒ 2+降低粘度的次序是 Ba2+＞ Sr2+＞ Ca2+＞Ｍ g2+， 系統(tǒng)粘度次序為 Ba2+Sr2+Ca2+Ｍ g2+ 。 Li＋ 離子半徑最小，電場強度最強，反極化作用最大，故它降低粘度的作用最大。 網(wǎng)絡(luò)改變劑氧化物對熔融石英粘度的影響 □ =Li2OSiO2 1400℃ ；○＝ K2OSiO2 1600℃ ；△ =BaOSiO2 1700℃ 1 3 2 0 4 6 8 7 5 9 0 10 20 30 40 50 Log η(P) 金屬氧化物（ mol%） 1 10 100 1000 10000 0 10 20 30 40 K K Li Li Na Na η（P） R2O(mol%) 簡單堿金屬硅酸鹽系統(tǒng)（Ｒ 2OSiO2） 中堿金屬離子 R＋ 對粘度的影響 在簡單堿金屬硅酸鹽系統(tǒng)中，堿金屬離子 R＋ 對粘度的影響與本身含量有關(guān)。 S i O 2 3 ∶ 1 [ S i O 3 ]2 － 鏈狀 1 . 6 2 N a 2 O 玻璃液的澄清、均化得以完成。指準(zhǔn)備成形操作與成形時能保持制品形狀所對應(yīng)的的溫度范圍。 e. 操作點 : 粘度相當(dāng)于104Pa c. 變形點 粘度相當(dāng)于 1010～ 2） VFT公式（ Vogel－ Fulcher－ Tammann） 3） 特征溫度 某些熔體的粘度－溫度曲線 : 粘度相當(dāng)于 ４ 1013Pa 粘度－溫度關(guān)系 1） 弗蘭克爾公式 η＝ A1ｅ △ u/kT logη＝ A＋ B/T 式中 △ u― 質(zhì)點粘滯活化能； k― 波爾茲曼常數(shù)； T― 絕對溫標(biāo)； A1, A－ 與熔體組成有關(guān)的常數(shù)。 影響熔體粘度的主要因素 是溫度和化學(xué)組成。 當(dāng)液體流動時： f＝ ηS dv/dx （ 12） 式中 f― 兩層液體間的內(nèi)摩擦力； S― 兩層液體間的接觸面積； dv/dx― 垂直流動方向的速度梯度； η― 比例系數(shù)，稱為粘滯系數(shù)，簡稱粘度。 另外， 還可以用極化力、場強、電負性等來表示 （ 11） R2OSiO2玻璃系統(tǒng)在 1400℃ 時的粘度變化 1 10 100 1000 10000 0 10 20 30 40 K K Li Li Na Na η（P） R2O(mol%) R Li＋ ： Na+： K＋ ： 離子堆積的緊密性 鈉離子分數(shù) 0 11 10 9 8 7 log ρ 混合堿效應(yīng) 167。 無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的玻璃結(jié)構(gòu)模型 石英晶體 石英玻璃 鈉硅酸鹽玻璃 氧化物 AmOn形成玻璃具有以下條件 ： 1） 氧離子最多同兩個 A離子相結(jié)合 ， 也即是氧的配位數(shù)不大于 2； 2） A陽離子周圍的氧離子數(shù)目不應(yīng)過多 ， 一般 3或 4，也即陽離子的配位數(shù)為 3或 4； 3） 網(wǎng)絡(luò)中氧配位多面體只能以頂角相連 ， 不能以多面體的面和邊相連； 4） 每個多面體中至少有 3個氧離子與相鄰多面體相連形成三度空間發(fā)展的無規(guī)則連續(xù)網(wǎng)絡(luò)
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1