第一节-熔体的结构—聚合物理论优秀PPT.ppt

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1、第三章第三章 熔体及玻璃体熔体及玻璃体 熔体：熔体：特指加热到较高温度才能液化的物特指加热到较高温度才能液化的物质的液体，即较高熔点物质的液体。质的液体，即较高熔点物质的液体。内容：内容：1.熔体的结构、熔体的性质熔体的结构、熔体的性质 2.玻璃的通性、玻璃的形成、玻璃玻璃的通性、玻璃的形成、玻璃 的结构的结构 重点：重点：1.熔体的性质熔体的性质 2.玻璃的结构玻璃的结构 难点：难点：熔体的结构熔体的结构聚合物理论聚合物理论 第一节第一节 熔体的结构熔体的结构聚合物理论聚合物理论主要内容：主要内容：1.聚合物的形成聚合物的形成 2.影响聚合物聚合程度的因素影响聚合物聚合程度的因素 要求：要求

2、：1.驾驭硅酸盐熔体的结构驾驭硅酸盐熔体的结构 2.理解熔体结构的聚合物理论理解熔体结构的聚合物理论图图3 32 2 气体、熔体、玻璃体、白硅石的气体、熔体、玻璃体、白硅石的X X射线衍射强度射线衍射强度 气体气体熔体熔体晶体晶体玻璃玻璃强度强度 Isin一、聚合物的形成聚合物：聚合物：聚合物：聚合物：由两个、三个或由两个、三个或由两个、三个或由两个、三个或n n个个个个SiOSiO4 4 4-4-四面体构成的络四面体构成的络四面体构成的络四面体构成的络 阴离子团阴离子团阴离子团阴离子团 Si Si2 2OO7 7 6-6-，Si Si3 3OO1010 8-8-，SiSin nOO3n+3n

3、+2(n+1)-2(n+1)-低聚物：低聚物：低聚物：低聚物：聚合物中含有聚合物中含有聚合物中含有聚合物中含有SiOSiO4 4 4-4-四面体较少的四面体较少的四面体较少的四面体较少的高聚物：高聚物：高聚物：高聚物：聚合物中含有聚合物中含有聚合物中含有聚合物中含有SiOSiO4 4 4-4-四面体较多的四面体较多的四面体较多的四面体较多的1 1、熔融石英的分化、熔融石英的分化、熔融石英的分化、熔融石英的分化2 2、缩聚并伴随着变形、缩聚并伴随着变形、缩聚并伴随着变形、缩聚并伴随着变形SiOSiO4 4NaNa4 4+Si+Si2 2OO7 7NaNa6 6=(Si=(Si3 3OO1010)

4、Na)Na8 8+Na+Na2 2OO2Si2Si3 3OO1010NaNa8 8=Si=Si6 6OO1818NaNa1212+2Na+2Na2 2OO3 3、缩聚、缩聚、缩聚、缩聚分化（解聚）达平衡分化（解聚）达平衡分化（解聚）达平衡分化（解聚）达平衡 多种聚合物同时并存而不是一种独立存在，这就多种聚合物同时并存而不是一种独立存在，这就多种聚合物同时并存而不是一种独立存在，这就多种聚合物同时并存而不是一种独立存在，这就是熔体结构远程无序的实质。是熔体结构远程无序的实质。是熔体结构远程无序的实质。是熔体结构远程无序的实质。如图3-4返回二、影响聚合物程度的因素二、影响聚合物程度的因素1、温度

5、：温度上升，低聚物浓度增加；、温度：温度上升，低聚物浓度增加；反之，低聚物浓度降低。反之，低聚物浓度降低。2、组成：、组成：R=O/Si比比 R越大，越大，O/Si比越高，碱含量越高，低比越高，碱含量越高，低聚物越多（聚物越多（越小）。越小）。R越小，越小，O/Si比越低，碱含量越低，高比越低，碱含量越低，高聚物越多（聚物越多（越大）。越大）。如图3-5如图3-6 结论：结论：聚合物的形成可分为三个阶段聚合物的形成可分为三个阶段:初期：主要是石英颗粒分化；初期：主要是石英颗粒分化；中期：缩聚并伴随变形；中期：缩聚并伴随变形；后期：在确定时间和确定温度下，聚合后期：在确定时间和确定温度下，聚合解

6、聚达到平衡。解聚达到平衡。产物中有低聚物、高聚物、产物中有低聚物、高聚物、“三维碎三维碎片片”及吸附物、游离碱。最终得到的熔及吸附物、游离碱。最终得到的熔体是不同聚合程度的各种聚合体的混合体是不同聚合程度的各种聚合体的混合物。聚合体的种类、大小和数量随熔体物。聚合体的种类、大小和数量随熔体的组成和温度而变更。的组成和温度而变更。返回其次节其次节 熔体的性质熔体的性质一、粘度一、粘度 粘度的含义、影响粘度的因素粘度的含义、影响粘度的因素二、表面张力二、表面张力 表面张力的含义、影响表面张力的因表面张力的含义、影响表面张力的因素素一、粘度一、粘度1 1、定定定定义义义义：是是是是流流流流体体体体反

7、反反反抗抗抗抗流流流流淌淌淌淌的的的的量量量量度度度度.当当当当液液液液体体体体流流流流淌淌淌淌时时时时一一一一层层层层液液液液体体体体受受受受到到到到另另另另一一一一层层层层液液液液体体体体的的的的牵牵牵牵制制制制,其其其其内内内内摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力的的的的大大大大小小小小与与与与两两两两层层层层液液液液体体体体间间间间的的的的接接接接触触触触面面面面积积积积及及及及其其其其垂垂垂垂直直直直流流流流淌淌淌淌方方方方向向向向的的的的速速速速度梯度成正比度梯度成正比度梯度成正比度梯度成正比.f=sdv/dx f=sdv/dx f f 两层液体间的内摩擦力两层液体间的内摩擦力两层液体间的内摩

8、擦力两层液体间的内摩擦力 s s 两层液体间的接触面积两层液体间的接触面积两层液体间的接触面积两层液体间的接触面积 比例系数比例系数比例系数比例系数,称为粘滞系数称为粘滞系数称为粘滞系数称为粘滞系数,简称粘度简称粘度简称粘度简称粘度.粘粘粘粘度度度度的的的的物物物物理理理理意意意意义义义义:单单单单位位位位接接接接触触触触面面面面积积积积单单单单位位位位速速速速度度度度梯梯梯梯度度度度下下下下两两两两层层层层液体间的内摩擦力。液体间的内摩擦力。液体间的内摩擦力。液体间的内摩擦力。单位：帕秒（单位：帕秒（单位：帕秒（单位：帕秒（PaSPaS）=1/=1/熔体的流淌度熔体的流淌度熔体的流淌度熔体的

9、流淌度2 2、影响粘度的主要因素、影响粘度的主要因素温度：粘度随温度上升而猛烈地下降温度：粘度随温度上升而猛烈地下降确定速度理论确定速度理论 自由体积理论自由体积理论 过剩熵理论过剩熵理论 组成：粘度随碱性氧化物含量增加而猛烈降低。组成：粘度随碱性氧化物含量增加而猛烈降低。组成：粘度随碱性氧化物含量增加而猛烈降低。组成：粘度随碱性氧化物含量增加而猛烈降低。缘缘缘缘由由由由：粘粘粘粘度度度度的的的的大大大大小小小小是是是是由由由由熔熔熔熔体体体体中中中中硅硅硅硅氧氧氧氧四四四四面面面面体体体体网网网网络络络络连连连连接接接接程程程程度度度度确确确确定定定定的的的的。即即即即粘粘粘粘度度度度随随随

10、随O/SiO/SiO/SiO/Si比比比比值值值值的的的的上上上上升升升升而而而而下降。下降。下降。下降。表表3-3 3-3 在在14001400时时NaNa2 2O-SiOO-SiO系统玻璃粘度表系统玻璃粘度表、R+对对粘粘度度的的影影响响：与与熔熔体体中中的的O/Si比比有有关。关。O/SiO/Si比比比比较较较较低低低低时时时时，加加加加入入入入正正正正离离离离子子子子半半半半径径径径越越越越小小小小，降降降降低低低低粘粘粘粘度度度度的的的的作作作作用用用用越越越越大大大大，粘粘粘粘度度度度按按按按Li2OLi2O、Na2ONa2O、K2OK2O次序增加。次序增加。次序增加。次序增加。O

11、/SiO/Si比比比比较较较较高高高高时时时时，SiO4SiO4连连连连接接接接方方方方式式式式已已已已接接接接近近近近岛岛岛岛状状状状，四四四四面面面面体体体体在在在在很很很很大大大大程程程程度度度度上上上上依依依依靠靠靠靠RORO相相相相连连连连，此此此此时时时时键键键键力力力力最最最最大大大大的的的的Li+Li+具具具具有有有有最最最最高高高高的的的的粘粘粘粘度度度度，粘粘粘粘度度度度按按按按Li2OLi2O、Na2ONa2O、K2OK2O依次递减。如图依次递减。如图依次递减。如图依次递减。如图3-173-17图图3 317 17 2 2O OSiOSiO2 2熔体在熔体在1400140

12、0R R对粘度的影响对粘度的影响 0.1110100100010000010203040KKLiLiNaNa（P）R2O(mol%)返回、R2+对对粘粘度度的的影影响响：降降低低粘粘度度程程度度与与R2+有关。有关。除除R2+对对O/Si比比例例影影响响与与一一价价离离子子相相同同外外，离离子子间间的的相相互互极极化化对对也也有有显显著著的的影影响响，一般一般R2+对粘度降低的次序：对粘度降低的次序：Pb2+Ba2+Cd2+Zn2+Ca2+Mg2+、某某些些氧氧化化物物对对硅硅酸酸盐盐熔熔体体粘粘度度的的影影响响关关系系比较困难。比较困难。如如如如:Al2O3:Al2O3、ZrO2ZrO2使粘

13、度增加；使粘度增加；使粘度增加；使粘度增加；对对对对于于于于B2O3B2O3而而而而言言言言，起起起起先先先先B3+B3+代代代代替替替替Si4+Si4+形形形形成成成成BO4BO4，使使使使 上上上上升升升升；随随随随着着着着B B含含含含量量量量增增增增加加加加，B3+B3+处处处处于于于于BO3BO3三三三三角角角角体体体体中中中中，使使使使结结结结构构构构疏疏疏疏松松松松，下下下下降降降降硼硼硼硼反反反反常常常常现现现现象。象。象。象。二、表面张力二、表面张力表面能表面能1 1 1 1、定义、定义、定义、定义表表表表面面面面张张张张力力力力：在在在在液液液液体体体体表表表表面面面面切切

14、切切线线线线方方方方向向向向上上上上作作作作用用用用着着着着一一一一种种种种使使使使表面缩小的力，这种力叫表面张力。表面缩小的力，这种力叫表面张力。表面缩小的力，这种力叫表面张力。表面缩小的力，这种力叫表面张力。物物物物理理理理意意意意义义义义：作作作作用用用用于于于于表表表表面面面面单单单单位位位位线线线线段段段段长长长长度度度度上上上上与与与与表表表表面面面面相相相相切的力。切的力。切的力。切的力。单位：单位：单位：单位：N/mN/m表表表表面面面面能能能能：在在在在恒恒恒恒温温温温、恒恒恒恒压压压压下下下下，增增增增加加加加一一一一个个个个单单单单位位位位表表表表面面面面积积积积所做的功

15、。所做的功。所做的功。所做的功。单位：单位：单位：单位：J/mJ/m2 2。2、影响表面张力的因素、影响表面张力的因素（1）硅酸盐熔体的表面张力与组成有关）硅酸盐熔体的表面张力与组成有关 Al2O3、CaO、MgO、SiO2没没有有活活性性,能提高表面张力能提高表面张力,称为表面惰性物质称为表面惰性物质.V2O5、MoO3、WO3等等引引入入少少量量,猛猛烈烈降降低低熔熔体体表表面面张张力力,称称为为表表面面活活性性物物质质.K2O、PbO、B2O3、Sb2O3、Cr2O3等等引引入入量量较较大大时时能能显显著著降降低低熔熔体体表表面面张张力。力。（2）熔熔体体内内质质点点间间的的键键型型对对

16、表表面面张张力力的的影影响很大响很大 规律：金属键规律：金属键共价键共价键离子键离子键分子键分子键 共共价价键键硅硅酸酸盐盐熔熔体体表表面面张张力力离子键离子键（3）温温度度：温温度度上上升升，表表面面张张力力降降低低.一一般般当当温温度度提提高高1000C时时，表表面面张张力力削削减减1%。第三节第三节 玻璃的通性玻璃的通性一、各向同性一、各向同性二、介稳性二、介稳性 如图如图3-19三、熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性三、熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性四四、熔熔融融态态向向玻玻璃璃态态转转化化时时物物理理、化化学学性性质随温度变更的连续性质随温度变更的连续性 如图如图3-20图图3 31

17、9 19 物质体积与内能随温度变更示意图物质体积与内能随温度变更示意图过冷液体玻璃快冷慢冷晶体ABCDKFETg1Tg2TMTV、Q返回M图图3 320 20 玻璃性质随温度的变更玻璃性质随温度的变更 abcdabcdd”c”b”a”TgTf温度温度性性质质返回 第四节第四节 玻璃的形成玻璃的形成 1 1玻璃态物质的形成方法简介玻璃态物质的形成方法简介 2 2玻璃形成的热力学观点玻璃形成的热力学观点 3 3形成玻璃的动力学手段形成玻璃的动力学手段 4 4玻璃形成的结晶化学条件玻璃形成的结晶化学条件 （1 1）键强）键强 （2 2）键型）键型 一、玻璃态物质的形成方法简介一、玻璃态物质的形成方法

18、简介二、玻璃形成的热力学观点玻璃形成的热力学观点熔融体是物质在熔融温度以上存在的一种高能量熔融体是物质在熔融温度以上存在的一种高能量状态。随着温度降低，熔体释放能量大小不同，状态。随着温度降低，熔体释放能量大小不同，可以有可以有三种冷却途径：三种冷却途径：（1）结晶化，）结晶化，即有序度不断增加，直到释放全部即有序度不断增加，直到释放全部多余能量而使整个熔体晶化为止。多余能量而使整个熔体晶化为止。（2）玻璃化，）玻璃化，即过冷熔体在转变温度即过冷熔体在转变温度Tg硬化为固硬化为固态玻璃的过程。态玻璃的过程。（3）分相，）分相，即质点迁移使熔体内某些组成偏聚，即质点迁移使熔体内某些组成偏聚，从而

19、形成互不混溶的组成从而形成互不混溶的组成不同的两个玻璃相不同的两个玻璃相。玻璃形成的热力学观点：玻璃形成的热力学观点：同组成的晶体与玻璃体同组成的晶体与玻璃体的内能相差越多，熔体越简的内能相差越多，熔体越简洁析晶，不易形成玻璃。洁析晶，不易形成玻璃。三、玻璃形成的动力学条件三、玻璃形成的动力学条件熔体的结晶过程：熔体的结晶过程：熔体的结晶过程：熔体的结晶过程：（1 1）晶核生成）晶核生成）晶核生成）晶核生成 I Iv v 晶核生成速率晶核生成速率晶核生成速率晶核生成速率 （2 2）晶体生长）晶体生长）晶体生长）晶体生长 uu晶体生长速率晶体生长速率晶体生长速率晶体生长速率 (I (Iv v与与

20、与与u u均与过冷度（均与过冷度（均与过冷度（均与过冷度（T=Tm-T )T=Tm-T )有关有关有关有关)若若若若I Iv v与与与与u u的的的的极极极极大大大大值值值值所所所所处处处处的的的的温温温温度度度度范范范范围围围围很很很很靠靠靠靠近近近近，熔熔熔熔体体体体易易易易析析析析晶晶晶晶而而而而不不不不易易易易形形形形成成成成玻玻玻玻璃璃璃璃；反反反反之之之之，不不不不易易易易析析析析晶晶晶晶而而而而易易易易形形形形成成成成玻璃。玻璃。玻璃。玻璃。1 1、临界冷却速率、临界冷却速率、临界冷却速率、临界冷却速率 给给给给熔熔熔熔体体体体以以以以足足足足够够够够快快快快的的的的冷冷冷冷却却

21、却却速速速速率率率率，使使使使晶晶晶晶体体体体的的的的体体体体积积积积分分分分数数数数1010-6-6，此此此此 时时时时 的的的的 冷冷冷冷 却却却却 速速速速 率率率率 为为为为 玻玻玻玻 璃璃璃璃 形形形形 成成成成 的的的的 临临临临 界界界界 冷冷冷冷 却却却却 速速速速 率率率率，V Vc c=dT/dt.=dT/dt.如图3-222、临临界界冷冷却却速速率率的的求求法法绘绘制制3T图图（时时间间-温度温度-转变率）转变率）步骤：步骤：（1）给给定定一一特特定定的的晶晶体体分分数数10-6，在在一一系系列列温温度度下下计计算算成成核核速速率率Iv(817）、生生长长速速率率u（82

22、1）。）。（2）将将计计算算所所得得的的Iv和和u对对应应值值代代入入公公式式(3-23)，求出对应的时间。，求出对应的时间。（3）以以过过冷冷度度T为为纵纵坐坐标标，冷冷却却时时间间t为为横横坐坐标，作出标，作出3T图。图。（4）求临界冷却速率）求临界冷却速率Vc=dT/dt=Tn/tn Tn三三T曲线头部突出点对应的过冷度曲线头部突出点对应的过冷度 tn三三T曲线头部突出点对应的时间曲线头部突出点对应的时间 dT/dt越越大大，则则形形成成玻玻璃璃困困难难，而而析析晶晶简洁。简洁。如图如图3-23为为n个不同物质的个不同物质的3T图。图。由于质点的迁移速率随温度的降低而降低，由于质点的迁移

23、速率随温度的降低而降低，因此，在温度降低时，析晶所需时间增加。因此，在温度降低时，析晶所需时间增加。而当温度较高时，质点的可动性增大，积聚而当温度较高时，质点的可动性增大，积聚成核困难，成核速率较低，亦不易析晶，造成核困难，成核速率较低，亦不易析晶，造成析晶所需时间亦增加，因而在成析晶所需时间亦增加，因而在3T图上出现图上出现弯曲和头部突出点。弯曲和头部突出点。3T曲线头部的突出点对曲线头部的突出点对应于析出晶体体积分数为应于析出晶体体积分数为10-6时的最短时间。时的最短时间。图3-22 成核、生长速率与过冷度的关系uuTIvIvuuTIvIv返回图图3-23 3-23 析晶体积分数为析晶体

24、积分数为1010-6-6时具有不同熔点物质时具有不同熔点物质的的T-T-TT-T-T曲线曲线A-Tm=356.6K B-Tm=316.6K C-Tm=276.6KABC1041021021041061081010112010080604020时间（时间（s）过冷度（过冷度（K）返回四、玻璃形成的结晶化学条件四、玻璃形成的结晶化学条件 1 1、键键键键强强强强(氧氧氧氧化化化化物物物物的的的的键键键键强强强强是是是是确确确确定定定定它它它它能能能能否否否否形形形形成成成成玻玻玻玻璃璃璃璃的的的的重重重重要要要要标标标标记记记记)单键能：各化合物的分解能除以该化合物的配位数。单键能：各化合物的分解

25、能除以该化合物的配位数。单键能：各化合物的分解能除以该化合物的配位数。单键能：各化合物的分解能除以该化合物的配位数。据单键能的大小，可将氧化物分为三类。据单键能的大小，可将氧化物分为三类。据单键能的大小，可将氧化物分为三类。据单键能的大小，可将氧化物分为三类。（1 1）玻玻玻玻璃璃璃璃网网网网络络络络形形形形成成成成体体体体（正正正正离离离离子子子子为为为为网网网网络络络络形形形形成成成成离离离离子子子子），单单单单键键键键强度强度强度强度335KJmol-1 335KJmol-1 ，单独形成玻璃，单独形成玻璃，单独形成玻璃，单独形成玻璃SiO2 SiO2、B2O3B2O3。（2 2）玻玻玻玻

26、璃璃璃璃网网网网络络络络变变变变形形形形体体体体（正正正正离离离离子子子子为为为为网网网网络络络络变变变变形形形形离离离离子子子子），单单单单键键键键强度强度强度强度250 KJmol-1250 KJmol-1，不能形成玻璃但能变更网络结构。，不能形成玻璃但能变更网络结构。，不能形成玻璃但能变更网络结构。，不能形成玻璃但能变更网络结构。（3 3）中中中中间间间间体体体体（中中中中间间间间离离离离子子子子）单单单单键键键键强强强强度度度度250335 250335 KJmol-1KJmol-1，其作用介于玻璃形成体和网络变形体之间。表其作用介于玻璃形成体和网络变形体之间。表其作用介于玻璃形成体和

27、网络变形体之间。表其作用介于玻璃形成体和网络变形体之间。表3-73-7 2 2、键型、键型、键型、键型 离子键、共价键、金属键化合物易析晶而不易形成玻璃；离子键、共价键、金属键化合物易析晶而不易形成玻璃；离子键、共价键、金属键化合物易析晶而不易形成玻璃；离子键、共价键、金属键化合物易析晶而不易形成玻璃；具有极性共价键或金属键共价键的物质易形成玻璃。具有极性共价键或金属键共价键的物质易形成玻璃。具有极性共价键或金属键共价键的物质易形成玻璃。具有极性共价键或金属键共价键的物质易形成玻璃。表表3 37 7 一些氧化物的单键强度与形成玻璃的关系一些氧化物的单键强度与形成玻璃的关系返回第五节 玻璃的结构

28、一、晶子学说一、晶子学说二、无规则网络学说二、无规则网络学说三、玻璃结构参数三、玻璃结构参数 玻玻璃璃结结构构是是指指玻玻璃璃中中质质点点在在空空间间的的几几何何配置、有序程度及它们彼此间的结合状态。配置、有序程度及它们彼此间的结合状态。一、晶子学说一、晶子学说要点：硅酸盐玻璃是由多数要点：硅酸盐玻璃是由多数“晶子晶子”组成，组成，“晶子晶子”的化学组成取决于玻璃的化学组成。所的化学组成取决于玻璃的化学组成。所谓谓“晶子晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格变不同于一般微晶，而是带有晶格变形的有序区域。形的有序区域。“晶子晶子”分散在无定型介质中，分散在无定型介质中，并从并从“晶子晶子”部分到无定

29、型部分的过渡是逐步部分到无定型部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界线。完成的，两者之间无明显界线。晶子学说揭示玻璃结构的一个特征：微不匀整性晶子学说揭示玻璃结构的一个特征：微不匀整性与近程序性。与近程序性。二、无规则网络学说二、无规则网络学说要点：要点：P98 无无网网络络学学说说强强调调玻玻璃璃中中离离子子与与多多面面体体相相间间排排列列的的匀匀整整性性、连连续续性性和无序性。和无序性。两两学学说说的的不不同同点点：晶晶子子学学说说强强调调玻玻璃璃结结构构的的微微不不匀匀整整性性和和近近程程有有序序性性，无无规规则则网网络络学学说说强强调调玻玻璃璃结结构构的的匀匀整性、连续性和无序性。整

30、性、连续性和无序性。两两学学说说的的共共同同点点：玻玻璃璃是是具具有有近近程程有有序序而而远远程程无无序序结结构构特特点点的的无无定定形形物物质。质。三、玻璃结构参数三、玻璃结构参数 X氧多面体的平均非桥氧数氧多面体的平均非桥氧数 Y氧多面体的平均桥氧数氧多面体的平均桥氧数 Z包包围围一一种种网网络络形形成成离离子子的的氧氧离离子子的的数数目目（即即每每个个氧氧多多面面体体中中的的氧氧离离子子的的平均数）（即网络形成离子的配位数）平均数）（即网络形成离子的配位数）R玻玻璃璃中中全全部部氧氧离离子子与与网网络络形形成成离离子总数之比子总数之比四个参数之间的关系：四个参数之间的关系：X+Y=Z X

31、+Y=Z 或或或或 X=2R X=2RZ Z X+1/2Y=R Y=2Z X+1/2Y=R Y=2Z2R2R 1 1、举例、举例、举例、举例 2 2、结构参数的意义、结构参数的意义、结构参数的意义、结构参数的意义 Y Y越越越越大大大大，网网网网络络络络连连连连接接接接越越越越紧紧紧紧密密密密，玻玻玻玻璃璃璃璃强强强强度度度度越越越越高高高高；反反反反之之之之，Y Y越越越越小小小小，网网网网络络络络连连连连接接接接越越越越疏疏疏疏松松松松，网网网网络络络络空空空空隙隙隙隙越越越越大大大大，网网网网络络络络中中中中变变变变性性性性离离离离子子子子越越越越易易易易移移移移动动动动，玻玻玻玻璃璃璃

32、璃强强强强度度度度越越越越小小小小，随之热膨胀系数增加，粘度减小，电导增加。随之热膨胀系数增加，粘度减小，电导增加。随之热膨胀系数增加，粘度减小，电导增加。随之热膨胀系数增加，粘度减小，电导增加。注：注：注：注：1.1.并并并并不不不不是是是是全全全全部部部部玻玻玻玻璃璃璃璃都都都都能能能能简简简简洁洁洁洁地地地地计计计计算算算算四四四四个个个个结结结结构构构构参参参参数数数数，因因因因为为为为有有有有些些些些玻玻玻玻璃璃璃璃中中中中的的的的离离离离子子子子不不不不属属属属典典典典型型型型的的的的网网网网络络络络形形形形成成成成离离离离子子子子或或或或网网网网络络络络变变变变形形形形离离离离子

33、子子子(Al3+(Al3+、Pb2+)Pb2+)，这这这这时时时时不不不不能能能能精精精精确确确确地确定地确定地确定地确定R R值。值。值。值。2.2.硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐玻玻玻玻璃璃璃璃中中中中,若若若若组组组组成成成成中中中中 (R2O+RO)/Al2O31,(R2O+RO)/Al2O31,则则则则 Al3+Al3+作作作作 为为为为 网网网网 络络络络 形形形形 成成成成 离离离离 子子子子 计计计计 算算算算；若若若若 组组组组 成成成成 中中中中(R2O+RO)/Al2O3(R2O+RO)/Al2O31 1，Al3+Al3+作为网络变形离子。作为网络变形离子。作为网络变形离子。作

34、为网络变形离子。作业作业:3-5 3-6第六节 常见玻璃类型一、硅酸盐玻璃一、硅酸盐玻璃1 1、石英玻璃、石英玻璃、石英玻璃、石英玻璃结结结结构构构构：SiO4SiO4四四四四面面面面体体体体以以以以顶顶顶顶角角角角相相相相连连连连而而而而组组组组成成成成的的的的三三三三维维维维架架架架状网络结构，无规则重复排列。状网络结构，无规则重复排列。状网络结构，无规则重复排列。状网络结构，无规则重复排列。主主主主要要要要氧氧氧氧化化化化物物物物：SiO2SiO2，它它它它在在在在玻玻玻玻璃璃璃璃中中中中的的的的结结结结构构构构、状状状状态态态态对玻璃性质起着确定性影响。对玻璃性质起着确定性影响。对玻璃

35、性质起着确定性影响。对玻璃性质起着确定性影响。2 2、二元玻璃、二元玻璃、二元玻璃、二元玻璃 Na2O-SiO2 Na2O-SiO23 3、三元玻璃、三元玻璃、三元玻璃、三元玻璃 Na2O Na2O、CaOCaO、SiO2SiO2、网络形成离子网络形成离子网络形成离子网络形成离子 Si4+SiO4 65%75%SiO2 Si4+SiO4 65%75%SiO2网络变形离子网络变形离子网络变形离子网络变形离子 Ca2+6%9%CaO Ca2+6%9%CaONa2ONa2O助熔剂助熔剂助熔剂助熔剂二、硼酸盐玻璃二、硼酸盐玻璃1 1、B B2 2OO3 3玻璃玻璃玻璃玻璃 主要氧化物主要氧化物主要氧化

36、物主要氧化物B B2 2OO3 3，以，以，以，以BOBO3 3 三角体作为基本结构单元三角体作为基本结构单元三角体作为基本结构单元三角体作为基本结构单元 Z=3 R=3/2 X=0 Y=2ZZ=3 R=3/2 X=0 Y=2Z2R=32R=3 结结结结构构构构是是是是BOBO3 3 三三三三角角角角体体体体无无无无序序序序连连连连接接接接组组组组成成成成两两两两维维维维空空空空间间间间发发发发展展展展的的的的网网网网络。络。络。络。2 2、NaNa2 2OOB B2 2OO3 3玻璃玻璃玻璃玻璃 加加加加N N2 2OO于于于于B B2 2OO3 3中中中中一一一一起起起起熔熔熔熔融融融融，N N2 2OO给给给给出出出出“游游游游离离离离氧氧氧氧”，使使使使BOBO3 3 变变变变为为为为BOBO4 4，使使使使B B2 2OO3 3玻玻玻玻璃璃璃璃由由由由两两两两维维维维空空空空间间间间的的的的层层层层状状状状结结结结构构构构部部部部分分分分转转转转变变变变为为为为三三三三维维维维空空空空间间间间的的的的架架架架状状状状，加加加加强强强强了了了了结结结结构构构构网网网网络络络络，并并并并使使使使玻璃性能良好。玻璃性能良好。玻璃性能良好。玻璃性能良好。