文档介绍：第3章非晶态与玻璃结构 Chapter 3 Amorphous and Glassy Texture
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§ 非晶态
一、晶体与非晶体
质点在三维空间排列没有规律性,
即远程无序,不排除局部区域可能存在规则排列,即近程有序
质点在三维空间作有规则的排列,
即远程有序
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石英等物X射线衍射图
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石英玻璃
方石英
石英凝胶
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二、非晶态材料性能
1、周期性
晶体长程有序;
非晶体长程无序,短程有序。
2、方向性
晶体具有各向异性;
非晶体具有各向同性。
各向异性是晶体区别于非晶态固体的非常重要的一个特征。
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性能
3、均匀性
晶体的均匀性来源于晶体中原子排布的周期性规则,而由于周期很小,宏观观察中分辨不出微观的不连续性。
非晶体均匀性来源于原子无序分布的统计性规律
4、有无固定熔点
晶体具有固定熔点;
非晶体没有固定熔点。
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5、自范性
晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出由晶面,晶棱等几何元素所围成的凸多面体外形来,晶体的这一性质即为晶体的自范性。
在理想的环境中,晶体可以生长成凸多面体,凸多面体的晶面数(F),晶棱数(E)和顶点数(V)之间的关系符合下面公式: F+V=E+2
非晶体不会自发的形成多面体外形,非晶体冷却时,随着温度降低,粘度变大,流动性变小,固化成表面圆滑的无定形体,与晶体的有棱、有顶角、有平面的性质完全不同。
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§ 玻璃
无机非晶态物质
玻璃
其它非晶态物质
凝胶
非金态合金
非晶态半导体
无定形碳
……
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玻璃:具有玻璃转变点(玻璃化温度,glass transition temperature)的非晶态固体。
伴随着结晶与玻璃化的体积变化
体积
温度
玻璃
晶体
液态
过冷熔体
Tg
Tm
低温
高温
A
B
C
D
E
F
ΔV
Tg=(1/2~2/3)Tm
Tg附近过冷液体的黏度1012~1013Pa·s
玻璃化(vitrification):从液体直接形成玻璃的现象
一、玻璃的定义
玻璃转化温度:液体在温度下降时被固化而不发生结晶时的温度。
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二、玻璃的通性
各向同性
介稳性
无固定熔点
物理化学性质的渐变性
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