文档介绍：传统上的无机非金属材料: 陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种,主要化学组成均为硅酸盐类
玻璃的结构与性质
玻璃态的通性:各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性和可逆性
玻璃态是非晶态固体的一种****惯上称之为“过冷的液体”
玻璃结构的假说:微晶学说1)玻璃的微晶学说,认为玻璃由微晶与无定形物质两部分组成,微晶具有规则的原子排列并与无定形物质间有明显的界限,~,含量为80%以下,微晶取向无序。2)无规则网络学说:他借助于离子结晶化学的一些原理,描述了离子—共价键的化合物,如熔石英、硅酸盐和硼酸盐玻璃,并指出玻璃的近程有序与晶体相似,即形成氧离子多面体(三角体和四面体),多面体间顶角相连形成三度空间连续的网络,但其排列是拓扑无序的。
根据无规则网络学说将氧化物分为:网络生成体氧化物,网络外体氧化物和中间体氧化物
网络生成体氧化物应满足一下条件:1、每个阳离子应与不超过俩个阳离子相联 2、在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。3、氧多面体相互共角而不共棱或共面 4、每个多面体至少有三个顶角是公用的
玻璃的粘度:粘度是指面积为S的二平行液层,以一定速度阶梯dv/dx移动时需克服的内摩察力f f=n•S•dv/dx。
1**********常见氧化物对玻璃粘度的作用归纳如下:1、SiO2,AL2O3,ZrO等提高玻璃粘度,2、碱金属氧化物R2O降低玻璃粘度,3、碱土金属氧化物对玻璃粘度的作用较为复杂,稀土金属引起粘度增加的能力为:Mg2+>Ca2+>Sr2+>Ba2+,4、PbO,CdO,Bi2O3,SnO等降低玻璃粘度,此外,Li2O,ZnO,B2O3等增加低温粘度,降低高温粘度。
热历史对玻璃密度影响为:1、玻璃从高温状态冷却时,淬冷玻璃密度比退火玻璃小,2、在一定退火温度下保温一段时间后,玻璃密度趋于平衡,3、冷却速度越快,偏离平衡密度越高,其Tg值也越高。
玻璃组成对热膨胀系数的影响主要有以下几个方面:
,能引起断网氧化物使α上升
,积聚作用是次要的,而高电荷离子主要起积聚作用
,引入两种不同的R+离子产生混合碱效应,同样能使α下降,出现极小值
“游离氧”条件下,形成四面体参加网络,α降低
玻璃原料及料制备
玻璃主要原料及辅助原料:1)引入SiO2的原料主要有硅砂和砂岩2)引入Al2O3的原料主要有长石和高岭土3)引入Na2O的原料主要有纯碱(Na2CO3)和芒硝(Na2SO4)4)引入CaO的原料:石灰石和方解石。5)引入MgO的原料:白云石6)引入B2O3:硼酸、硼砂7)引入BaO原料:硫酸钡、碳酸钡
SiO2作用:提高玻璃化学稳定性,力学性能,电学性能,热血性能等。
澄清剂:在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排除的原料。
玻璃的熔制及成型
11111**********玻璃的熔制过程:1、硅酸盐的形成阶段:有机物的分解,排出结晶水和吸附水❶多晶转变❷生成低熔混合物❸形成复盐❹生成硅酸盐。2、玻璃的形成:生成硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的SiO2开始熔融,它们之间相互熔解和扩散。3、玻璃液的澄清:排除可见气泡:存