文档介绍：玻璃的结构与性质
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玻璃结构的假说
晶子学说
认为玻璃由微晶和无定形物质两部分组成，微晶与无定形物质间有明显的界限；微晶取向无序。
可以解释玻璃的分相、晶化等。
无规则网络学说
认为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维空间连续的网络，但其排列是无序的。解释玻璃的各向同性、内部性质均匀性和性质变化的连续性。
晶子学说强调了玻璃结构的近程有序性；无规则网络学说着重说明玻璃结构的连续性、统计均匀性与无序性。
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几种典型的玻璃结构
玻璃基本结构参数
X—每个多面体中非桥氧离子的平均数。
Y—每个多面体中桥氧离子的平均数。
Z—每个多面体中氧离子的平均总数。
R—玻璃中氧离子总数与网络形成离子总数之比。
X，Y，R，Z之间的关系为：
即
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如石英玻璃（SiO2) Z=4,R=2/1 则X=2x2-4=0, Y=2x4—2x2=4
,Z=4,R=(2+1)/1则X=2,Y=2
结构参数Y越大，网络连接程度越紧密，玻璃的机械强度越高；
Y越小，网络连接越疏松，网络空穴越大，网络改性离子在网络空穴中越易移动，玻璃的热膨胀系数增大，电导增加，高温下的粘度下降。
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(SiO2)
（Na2O-CaO-SiO2)
晶体
玻璃
ρ(θ)
θ
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3. 硼酸盐玻璃（B2O3）
硼氧反常性
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玻璃结构中阳离子的分类及各种氧化物在玻璃中的作用
玻璃结构中阳离子的分类 P7
根据单键强度的大小，将氧化物分为：
网络生成体氧化物：能够单独形成玻璃。
网络外体氧化物：不能单独形成玻璃，但能改变 网络结构。
中间体氧化物：介于网络生成体和网络外体之间。
各种氧化物在玻璃中的作用P7
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§ 玻璃的生成规律及其相变
过冷度
过冷度
过冷度
晶核形成速率或晶体生长速度
晶核形成速率或晶体生长速度
晶核形成速率或晶体生长速度
U I
U I
U I
a
b
c
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生成玻璃的动力学条件：控制熔体的冷却速率 （粘度增大速率）
曲线头部顶点对应析出
晶体体积分数是10-6时
的最短时间。
/°C
t/s
析晶体积分数是10-6时3T曲线
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影响玻璃形成的动力学因素
在熔点时具有高的粘度，且粘度随温度降低而剧增的熔体容易形成玻璃。
在相似的粘度－温度曲线下，具有较低熔点(Tm)和较高玻璃态转变温度(Tg)的熔体易形成玻璃.
即Tg /Tm2/3。
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