chap1玻璃及其結(jié)構(gòu)-文庫吧資料
2025-05-22 21:49本頁面
【正文】 團解聚使粘度降低； 另一方面，它們的電價較高而半徑又不大，因此其離子勢 Z/r較Ｒ +的大，能奪取硅氧負離子團中的Ｏ 2來包圍自己，導(dǎo)致硅氧負離子團聚合。 2) 當(dāng)熔體中Ｒ 2O含量較高（ O/Si比較高）時，則熔體中硅氧負離子團接近最簡單的 [SiO4]形式，同時熔體中有大量Ｏ 2存在， [SiO4]四面體之間主要依靠 R－ O鍵力連接，這時作用力矩最大的 Li+就具有較大的粘度。 這是由于 R＋ 除了能提供“游離”氧，打斷硅氧網(wǎng)絡(luò)以外，在網(wǎng)絡(luò)中還對 →Si－ O－ Si←鍵有反極化作用，減弱了上述鍵力。 1) 當(dāng)Ｒ 2O含量較低時（ O/Si較低），熔體中硅氧負離子團較大，對粘度起主要作用的是四面體 [SiO4]間的鍵力。這些正離子由于電荷少、半徑大、和 O2－ 的作用力較小，提供了系統(tǒng)中的“自由氧”而使 O/Si比值增加，導(dǎo)致原來硅氧負離子團解聚成較簡單的結(jié)構(gòu)單位，因而使活化能降低、粘度變小。 S i O 2 4 ∶ 1 [ S i O 4 ]4 － 島狀 1 熔體中 O/Si比值與結(jié)構(gòu)及粘度的關(guān)系 1） O/Si比 硅酸鹽熔體的粘度首先取決于硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)的聚合程度，即隨 O/Si比的上升而下降。 2 S i O 2 2 . 5 ∶ 1 [ S i 2 O 5 ]2 － 層狀 28 Na 2 O 粘度 —組成關(guān)系 熔體的分子式 O /S i 比值 結(jié)構(gòu)式 [ S i O 4 ] 連接形式 1400 ℃ 粘度值 （ Pa 在此溫度下，玻璃能以一般要求的速度熔化。 :粘度相當(dāng)于10Pas的溫度。s時的溫度，是玻璃成形的溫度。s的溫度，它是用 ～ ， 23cm長的玻璃纖維在特制爐中以５℃ ／ min速率加熱，在自重下達到每分鐘伸長一毫米時的溫度。s的溫度，是指變形開始溫度，對應(yīng)于熱膨脹曲線上最高點溫度，又稱為膨脹軟化點。s的溫度，是消除玻璃中應(yīng)力的上限溫度，也稱為玻璃轉(zhuǎn)變溫度。s的溫度，在該溫度，粘性流動事實上不復(fù)存在，玻璃在該溫度退火時不能除去其應(yīng)力。 0lgTTBA????式中 A、 B、 T0― 均是與熔體組成有關(guān)的常數(shù)。 玻璃料性：對應(yīng)于粘度 104－ 108 P時的溫度間距 鈉鈣硅酸鹽玻璃熔體粘度與溫度的關(guān)系 12 9 6 3 0 1600 2021 1000 1200 800 600 Log η 1/T103 (K1) 但這個公式假定粘滯活化能只是和溫度無關(guān)的常數(shù)，所以只能應(yīng)用于簡單的不締合的液體或在一定溫度范圍內(nèi)締合度不變的液體。在硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)中，有聚合程度不同的多種聚合物交織而成的網(wǎng)絡(luò)，使得質(zhì)點之間的移動很困難，因此硅酸鹽熔體的粘度比一般液體高得多。硅酸鹽熔體在不同溫度下的粘度相差很大，可以從10－ 2變化至 1015 Pas =10P)；粘度的倒數(shù)稱液體流動度 Φ， 即 Φ=1/η。 單位 是 Pa 1． 玻璃熔體的工藝性質(zhì) ? 粘 度 粘度的含義、粘度與溫度的關(guān)系、粘度與組成的關(guān)系 ? 表面張力 表面張力的含義、表面張力與溫度的關(guān)系、表 面張力與組成的關(guān)系 粘 度 粘度是流體（液體或氣體）抵抗流動的量度 。 玻璃的性質(zhì) 熱、電、光、機械力、化學(xué)介質(zhì)等外來因素作用于玻璃，玻璃作出一定反應(yīng)，該反應(yīng)即為玻璃的性質(zhì)。 玻璃的結(jié)構(gòu)因素 玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律和玻璃的結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系，影響玻璃性質(zhì)的一些結(jié)構(gòu)因素有： 硅氧骨架的結(jié)合程度 陽離子的配位狀態(tài) 離子的極化程度 離子堆積的緊密性 SiO2含量（ mol%） 硅氧原子團類型 硅氧四面體狀態(tài) fsi = Si/O 橋氧數(shù) Y [SiO2]∞ ∞ ∞ 連續(xù) 三維空間骨架 結(jié)構(gòu) []∞ 連續(xù) 二維空間層狀 結(jié)構(gòu) [SiO3] 連續(xù) 一維空間鏈狀 結(jié)構(gòu) [Si2O7] 組群狀 結(jié)構(gòu)、雙四面體 [SiO4]島狀 結(jié)構(gòu) 100 50 40 2 3 4 硅氧骨架的結(jié)合程度 陽離子的配位狀態(tài) 鈉硼硅系統(tǒng) “ 硼效應(yīng) ” 1－ Al2O3 2－ B2O3 離子的極化程度 離子極化能力是以它的折射度 R來衡量的 NadMnnR ?342122?????n——物質(zhì)折射率； M——玻璃摩爾量； d——玻璃密度； N——阿伏加德羅常數(shù)； a——極化率。 氧化物分類 物 質(zhì) 網(wǎng)絡(luò)生成體 SiO B2O P2O GeO As2O3 網(wǎng)絡(luò)修飾體 Li2O、 Na2O、 K2O、 CaO、 SrO、BaO等 網(wǎng)絡(luò)中間體 BeO、 MgO、 Al2O ZrOGa2O TiO2 等 兩中學(xué)說的比較 晶子學(xué)說比較強調(diào)玻璃的微不均勻性與有序性，而無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說則著重說明了玻璃結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、均勻性和無序性。當(dāng)熔融石英玻璃加入堿金屬或堿土金屬氧化物時，硅氧網(wǎng)絡(luò)斷裂，堿金屬或堿土金屬離子均勻而無序地分布在某些硅氧四面體之間的空隙中 。 主要玻璃形成體如 SiO B2O P2O5等符合這個條件 查哈里阿森（ . Zachariasen） 認為 [SiO4]四面體為諸如硅酸鹽玻璃的最小結(jié)構(gòu)單位。玻璃中的這些微晶子分散在無序區(qū)域中，從微晶子到無序區(qū)的過渡是逐漸完成的，沒有明顯的界限，微晶子中心部位有序程度最高，離中中心越遠，有序程度越低，不規(guī)則程度也就越顯著。 列別捷夫（ . л е б е gе B） 認為 玻璃中存在“ 微晶子 ” ，這些 “ 微晶子 ” 與石英晶體有類似結(jié)構(gòu)，但又與一般微晶不同。微晶具有正規(guī)的原子排列并與無定形物質(zhì)間有明顯的界限。 G?Tamman的過冷液體假說 隨著溫度的下降，組成玻璃的分子團動能減小而逐漸接近，同時相互作用力也逐漸增加，熔體的粘度相應(yīng)增大，最后分子堆積到十分緊
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1