【正文】 場強度最強，反極化作用最大，故它降低粘度的作用最大。這時，加入的正離子的半徑越小，降低粘度的作用越大，其次序是 Li＋ Na＋ Ｋ ＋ Rb＋ Cs＋ 。 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(η:P) 金屬氧化物（ mol%） Na2O－ Si2O系統(tǒng)中 Na2O含量對粘滯活化能△ u的影響 10 20 30 40 50 60 70 66 100 134 168 202 236 Δu(kJ/mol) Na2O(mol%) 簡單堿金屬硅酸鹽系統(tǒng)（Ｒ 2O－ SiO2）中 堿金屬離子 R＋ 對粘度的影響 1 10 100 1000 10000 0 10 20 30 40 K K Li Li Na Na η（P） R2O(mol%) 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 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 (2)一價堿金屬氧化物 通常堿金屬氧化物（ Li2O、 Na2O、K2O、 Rb2O、 Cs2O）能降低熔體粘度。 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 （ 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， 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(dá)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。 鈉鈣硅酸鹽玻璃熔體粘度與溫度的關(guān)系 12 9 6 3 0 1600 2022 1000 1200 800 600 Log η 1/T103 (K1) （ 2） VFT公式（ Vogel－ Fulcher－Tammann公式） 式中 A、 B、 T0―― 均是與熔體組成有關(guān)的常數(shù)。對于硅酸鹽熔體在較大溫度范圍時，斜率會發(fā)生變化，因而在較大溫度范圍內(nèi)以上公式不適用。 1．粘度一溫度關(guān)系 （ 1） 弗侖格爾公式 ф＝ A1ｅ －△ u/kT η＝ 1/ф＝ A2ｅ △ u/kT logη＝ A＋ B/T （ 3－ 2） 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 、 A2 、 A－－與熔體組成有關(guān)的常數(shù)。s： 振蕩阻滯法 。根據(jù)斯托克斯沉降原理，測定鉑球在熔體中下落速度求出。 ? ～ 105 Pas： 轉(zhuǎn)筒法 。根據(jù)玻璃絲受力作用的伸長速度來確定。s，因此不同范圍的粘度用不同方法測定． ? 107～ 1015 Pa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， 幾種熔體的粘度 熔 體 溫度（ ℃ ） 粘度（ Pa 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 Pa粘度的倒數(shù)稱液體流動度 ф，即 ф=1/η。s（分帕 s/ m2＝ 10dyne1Pas（帕 因此，粘度物理意義是指單位接觸面積、單位速度梯度下兩層液體間的內(nèi)摩擦力。 硅酸鹽聚合結(jié)構(gòu) 某一硼硅酸鹽熔體中聚合物的分布隨溫度的變化 第二節(jié) 熔體的性質(zhì) 一、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 二、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 一、粘度 粘度是流體（液體或氣體）抵抗流動的量度。 硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu) － [SiO4] 四面體 －聚合體 基本結(jié)構(gòu)單元在熔體中組成形狀不規(guī)則 、 大小不同的聚合離子團(tuán) （ 或絡(luò)陰離子團(tuán) ） 在這些離子團(tuán)間存在著聚合－解聚的平衡 。 不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的 X射線衍射強度 隨入射角度變化的分布曲線 氣體 熔體 晶體 玻璃 強度 I sinθ λ 綜上所述 : 液體是固體和氣體的中間相 ， 液體結(jié)構(gòu)在氣化點和凝固點之間變化很大 ，在高溫 （ 接近氣化點 ） 時與氣體接近 ，在稍高于熔點時與晶體接近 。由此可以認(rèn)為，在高于熔點不太多的溫度下，液體內(nèi)部質(zhì)點的排列并不是象氣體那樣雜亂無章的，相反，卻是具有某種程度的規(guī)律性。 4. X射線衍射圖相似 液體衍射峰最高點的位置與晶體相近，表明了液體中某一質(zhì)點最鄰近的幾個質(zhì)點的排列形式與間距和晶體中的相似。這說明晶體和液體內(nèi)能差別不大，質(zhì)點在固體和液體中的相互作用力是接近的。 2．晶體的熔解熱不大，比液體的氣化熱小得多。第四章 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié) 熔體的結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 熔體的性質(zhì) 第三節(jié) 玻璃的通性和玻璃的轉(zhuǎn)變 第四節(jié) 玻璃的形成 第五節(jié) 玻璃結(jié)構(gòu)理論 熔體的結(jié)構(gòu) ? 對熔體的一般認(rèn)識 ? 硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu) ―― 聚合物理論 一、對熔體結(jié)構(gòu)的一般認(rèn)識 1．晶體與液體的體積密度相近。 當(dāng)晶體熔化為液體時體積變化較小，一般不超過 10％ (相當(dāng)于質(zhì)點間平均距離增加 3％左右 )；而當(dāng)液體氣化時，體積要增大數(shù)百倍至數(shù)千倍 (例如水增大 1240倍 )。 Na晶體 Zn晶體 冰 熔融熱 (kJ/mol) 而水的氣化熱為 ／ mol。 幾種金屬固、液態(tài)時的熱容值 物 質(zhì) 名 稱 Pb Cu Sb Mn 液體熱容（ J/m o l ） 固體熱容（ J/m o l ） 3．固液態(tài)熱容量相近 表明質(zhì)點在液體中的熱運動性質(zhì)（狀態(tài)）和在固體中差別不大，基本上仍是在平衡位置附近作簡諧振動。液體衍射圖中的衍射峰都很寬闊，這是和液體質(zhì)點的有規(guī)則排列區(qū)域的高度分散有關(guān)。這體現(xiàn)了液體結(jié)構(gòu)中的近程有序和遠(yuǎn)程無序的特征。 由于通常接觸的熔體多是離熔點溫度不太遠(yuǎn)的液體 ， 故把熔體的結(jié)構(gòu)看作與晶體接近更有實際意義 。 硅酸鹽熔體中各種聚合程度的聚合物濃度 （ 數(shù)量 ） 受組成和溫度兩個因素的影響 。 當(dāng)液體流動時： F＝ η S dv/dx 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。粘度單位是 Pa秒）。s＝ 1Ns／ cm2＝ 10 P（泊）或1dPa秒）＝ 1P（泊）。 影響熔體粘度的主要因素 是溫度和化學(xué)組成。s ；組成不同的熔體在同一溫度下的粘度也有很大差別。 s ） 水 20 06 熔融 N a C I 800 9 鈉長石 1400 17780 80 ％鈉長石十 20 ％鈣長石 1400 4365 瓷釉 1400 1585 粘度的測定： 硅酸鹽熔體的粘度相差很大，從 10－ 2～ 1015Pas： 拉絲法 。 ? 10～ 107 Pa利用細(xì)鉑絲懸掛的轉(zhuǎn)筒浸在熔體內(nèi)轉(zhuǎn)動，懸絲受熔體粘度的阻力作用扭成一定角度，根據(jù)扭轉(zhuǎn)角的大小確定粘度。s： 落球法 。 ? 小于 10－ 2 Pa利用鉑擺在熔體中振蕩時，振幅受阻滯逐漸衰減的原理測定。 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。如圖 3－ 3是鈉鈣硅酸鹽玻璃熔體粘度與溫度的關(guān)系。 0lgTTBA????3） 特征溫度 某些熔體的粘度－溫度曲線 : 粘度相當(dāng)于 ４ 1013Pa （ Tg） : 粘度相當(dāng)于 1012 Pa c. 變形點 :粘度相當(dāng)于 1010～ d. Litteleton軟化點 :粘度相當(dāng)于 106Pa e. 操作點 : 粘度相當(dāng)于 104Pa : 粘度相當(dāng)于103～ 107Pa指準(zhǔn)備成