3-3 玻璃的结构
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钢化玻璃的原子结构
钢化玻璃是一种强化玻璃,具有优异的耐冲击和耐磨损性能。
它的原子结构是什么样的呢?让我们来探讨一下。
钢化玻璃的原子结构与普通玻璃略有不同。
普通玻璃是由二氧化硅、氧化钠和氧化钙等物质组成的非晶态固体。
而钢化玻璃在制备过程中会经过淬火处理,使得其分子结构更加紧密。
在钢化玻璃的原子结构中,硅原子和氧原子通过共价键结合在一起,形成了类似网状结构的排列。
这种排列方式使得钢化玻璃具有更高的强度和硬度,能够承受更大的压力和冲击力而不易破裂。
此外,钢化玻璃的原子结构还具有较高的均匀性和稳定性,使得其表面更加光滑,透光性更好。
这种结构也决定了钢化玻璃的特性,如耐腐蚀、耐热、耐磨损等。
总的来说,钢化玻璃的原子结构经过淬火处理后变得更加紧密和均匀,使得其具有优异的物理性能和化学性能。
这也是钢化玻璃成为现代建筑和汽车等领域中广泛应用的重要原因之一。
第三章熔体和玻璃体§3-1 熔体的结构-聚合物理论一、聚合物的形成硅酸盐熔体聚合物的形成可分为三个阶段:(一)、石英颗粒分化熔体化学键分析:离子键与共价键性(约52%)混合。
Si-O键:σ、п 故具有高键能、方向性、低配位特点;R-O键:离子键键强比Si-O键弱 Si4+能吸引O2-;在熔融SiO2中,O/Si比为2:1,[SiO4]连接成架状。
若加入Na2O则使O/Si比例升高,随加入量增加,O/Si比可由原来的2:1逐步升高到4:1,[SiO4]连接方式可从架状变为层状、带状、链状、环状直至最后断裂而形成[SiO4]岛状,这种架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。
由于Na+的存在使Si-O-Na中Si-O键相对增强,与Si相联的桥氧与Si的键相对减弱,易受Na2O的侵袭,而断裂,结果原来的桥氧变成非桥氧,形成由两个硅氧四面体组成的短链二聚体[Si2O1]脱离下来,同时断链处形成新的Si-O-Na键。
邻近的Si-O键可成为新的侵袭对象,只要有Na2O存在,这种分化过程将会继续下去。
分化的结果将产生许多由硅氧四面体短链形成的低聚合物,以及一些没有被分化完全的残留石英骨架,即石英的三维晶格碎片[SiO2]n 。
(二)、各类聚合物缩聚并伴随变形由分化过程产生的低聚合物,相互作用,形成级次较高的聚合物,同时释放出部分Na2O,这个过程称为缩聚。
[Si04]Na4+[Si2O7]NA6=[Si3O10]Na8+Na2O(短链)2[Si3O10]Na8=[SiO3]6Na12+2Na2O(三)、在一定时间和一定温度下,聚合⇌解聚达到平衡缩聚释放的Na2O又能进一步侵蚀石英骨架,而使其分化出低聚物,如此循环,最后体系出现分化⇌缩聚平衡。
熔体中存在低聚物、高聚物、三维晶格碎片、游离碱及石英颗粒带入的吸附物,因而熔体是不同聚合程度的聚合物的混合物,这些多种聚合物同时存在便是熔体结构远程无序的实质。
三玻两腔中空玻璃参数
三玻两腔中空玻璃是指由三块中空玻璃组成的双腔结构,它是一种新型双腔中空玻璃,具有良好的导热、导热耗散、节能效果。
它是一种有效的节能节能材料,体现了节能玻璃的新进步,并大大提高了人们的生活质量。
三玻两腔中空玻璃的参数主要是指由三块中空玻璃组合而成的
双腔结构,其参数包括玻璃厚度、空气及中间层厚度、中间层温度差、气体体积分数、各层玻璃表面折射率等。
其中,玻璃厚度一般为3~6mm,空气层及中间层厚度可以根据不同的需要调整;中间层温度差通常在-15℃~+45℃,气体体积分数一般在20~40%;各层玻璃表面折射率为最小值为1.5。
三玻两腔中空玻璃的优势在于具有良好的导热、导热耗散、节能效果,比传统的一玻两腔、二玻两腔结构更能够实现节能目标,使能耗显著降低,为室内能耗节约提供了极大的帮助。
它还具有体积小、重量轻、抗风载荷大、噪声小等特点,比单玻璃拥有更出色的抗风载荷性能。
此外,三玻两腔中空玻璃可以有效抑制室内温度变化,对室内温度的变化影响很小,能够形成良好的室内循环,从而使室内温度更加稳定。
它还有一定的抗紫外线能力,可有效阻止紫外线的侵入,更好的满足人们的舒适性和安全感。
由此可见,三玻两腔中空玻璃是一种先进的双腔结构,它具有良好的导热性能、节能效果和安全性,适合在室内外环境中使用,并且
可以有效减少室内能耗,节省成本,提升人们的生活质量。
i,ii,iii型玻璃分类
摘要:
i,ii,iii 型玻璃分类
1.玻璃的分类概述
2.i 型玻璃的特点和应用
3.ii 型玻璃的特点和应用
4.iii 型玻璃的特点和应用
正文:
玻璃是一种常见的无机非晶固体材料,广泛应用于建筑、家居、医疗、电子等领域。
根据其性能和用途的不同,玻璃可以分为很多种类,其中最常见的分类方法是按照膨胀系数分为i, ii, iii 型玻璃。
i 型玻璃,也被称为硼硅玻璃,其膨胀系数在3.3×10^-6/℃,具有良好的耐热性能和化学稳定性。
因此,i 型玻璃广泛应用于实验室器皿、医药包装、光学仪器等领域。
ii 型玻璃,也被称为碱土硅玻璃,其膨胀系数在6.5×10^-6/℃,比i 型玻璃稍低,但在光学性能和机械强度方面表现更优。
因此,ii 型玻璃常用于生产平板玻璃、光学玻璃、器皿等。
iii 型玻璃,也被称为铅硅玻璃,其膨胀系数在10×10^-6/℃,是三种玻璃中膨胀系数最大的,具有良好的保温性能。
因此,iii 型玻璃主要用于生产保温瓶、热水杯等保温容器。
总的来说,i, ii, iii 型玻璃因其不同的膨胀系数和性能特点,在各自的领域
发挥着重要的作用。
第三章玻璃、断裂力学及玻璃结构第一节玻璃玻璃是一种均质的材料,一种固化的液体,分子完全任意排列。
由于它是各种化学键的组合,因此没有化学公式。
玻璃没有熔点,当它被加热时,会逐渐从固体状态转变为具有塑性的黏质状态,最后成为一种液体状态。
与其他那些因测量方向不同而表现出不同特性的晶体相比,玻璃表现了各向同性,即它的性能不是由方向决定的。
当前用于建筑的玻璃是钠钙硅酸盐玻璃。
生产过程中,原材料要被加热到很高的温度,使其在冷却前变成黏性状态,再冷却成形。
3.1.1玻璃的力学性能常温下玻璃有许多优异的力学性能:高的抗压强度、好的弹性、高的硬度,莫氏硬度在5~6之间,用一般的金属刻化玻璃很难留下痕迹,切割玻璃要用硬度极高的金刚石。
抗压强度比抗拉强度高数倍。
常用玻璃与常用建筑材料的强度比较如下:3.1.2玻璃没有屈服强度。
玻璃的应力应变拉伸曲线与钢和塑料是不同的,钢和塑料的拉伸应力在没有超过比例极限以前,应力与应变呈线性直线关系,超过弹性极限并小于强度极限,应变增加很快,而应力几乎没有增加,超过屈服极限以后,应力随应变非线性增加,直至钢材断裂。
玻璃是典型的脆性材料,其应力应变关系呈线性关系直至破坏,没有屈服极限,与其它建筑材料不同的是:玻璃在它的应力峰值区,不能产生屈服而重新分布,一旦强度超过则立即发生破坏。
应力与变形曲线见下图。
图3-1 应力与变形拉伸曲线3.1.3玻璃的理论断裂强度远大于实际强度。
玻璃的理论断裂强度就是玻璃材料断裂强度在理论上可能达到的最高值,计算玻璃理论断裂强度应该从原子间结合力入手,因为只有克服了原子间的结合力,玻璃才有可能发生断裂。
Kelly在1973年的研究表明理想的玻璃理论断裂强度一般处于材料弹性模量的1/10~1/20之间,大约为0.7×104 MPa,远大于实际强度,在实际材料中,只有少量的经过精心制作极细的玻璃纤维的断裂强度,能够达到或者接近这一理论的计算结果。
断裂强度的理论值和建筑玻璃的实际值之间存在的悬殊的差异,是因为玻璃在制造过程中不可避免的在表面产生很多肉眼看不见的裂纹,深度约5μm,宽度只有0.01到0.02μm,每mm2面积有几百条,又称格里菲思裂纹,见图3-2、图3-3。
你家的窗户和门有多少层玻璃?一、窗户和门的层次结构1.1 单层玻璃单层玻璃是最基本的窗户和门的材料,其特点是透光性好,但隔热性和隔音性相对较差。
1.2 双层玻璃双层玻璃是由两块玻璃之间夹有一层空气或气体充当绝缘层的构造。
这种结构在一定程度上提高了窗户和门的隔热性和隔音性能。
1.3 三层玻璃三层玻璃是在双层玻璃的基础上增加了一层玻璃,形成三层玻璃夹层。
这种结构进一步提升了窗户和门的隔热性能,有效阻挡热能的传导,提高了居住空间的舒适度。
1.4 钢化玻璃钢化玻璃是一种通过热处理强化的玻璃,具有更高的抗冲击性和安全性。
当钢化玻璃遭到外力冲击时,会分成小颗粒而不是尖锐的碎片,从而减少了人员受伤的风险。
二、窗户和门的玻璃选择2.1 根据环境温度选择在寒冷的地区,为了减少热量的散失,可选择双层或三层玻璃,提高窗户和门的隔热性能。
而在炎热的地区,可以选择特殊的隔热玻璃,阻挡太阳紫外线的进入,减少室内温度的上升。
2.2 根据环境噪音选择如果住所周围噪音较大,可以选择双层或三层玻璃,通过玻璃层之间的空气或气体隔离,有效降低噪音的传播,提供一个更加宁静的居住环境。
2.3 根据安全性要求选择如果对安全性要求较高,可以选择钢化玻璃。
钢化玻璃具有高抗冲击性和防爆性能,即使受到强力冲击,也不容易破碎,从而保护居民的人身安全。
三、窗户和门玻璃的维护3.1 定期清洁玻璃表面常会积累灰尘和污垢,定期清洁窗户和门玻璃,可以恢复其透光性和美观度。
使用温水和中性洗涤剂轻轻清洗,避免使用硬物刮擦玻璃表面。
3.2 避免使用过热水玻璃具有热膨胀的特性,过热的水会导致玻璃表面热膨胀过快,容易产生应力,从而导致玻璃破裂。
在清洗玻璃时,应使用温水而非过热水。
3.3 注意防护避免使用尖锐物品碰撞玻璃表面,以免划伤或破坏玻璃结构。
同时,在开关门窗时,也要注意避免过大的冲击力,以免对玻璃产生损害。
总结:你家的窗户和门的层数决定了它们的隔热性、隔音性和安全性能。
Low-E中空玻璃与三玻两腔中空玻璃的比较判别中空玻璃节能特性的主要指标:传热系数K 和太阳的热系数SHGC。
中空玻璃的传热系数K 是指在稳定传热条件下,玻璃两侧空气温度差为1℃时,单位时间内通过1 平方米中空玻璃的传热量,以W/m2·K 表示。
太阳得热系数SHGC 是指在太阳辐射相同的条件下,太阳辐射能量透过窗玻璃进入室内的量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳热量的比率。
在K 值与SHGC 值之间,前者主要衡量的是由于温度差而产生的传热过程,后者主要衡量的是由太阳辐射产生的热量传递,实际生活环境中两种影响同时存在,所以在各建筑节能设计标准中,是通过限定K 和SHGC 的组合条件来使窗户达到规定的节能效果。
1.两种玻璃节能参数的比较不同结构的中空玻璃节能指标传热系数K、太阳得热系数SHGC、透光率Tvis 的比较。
Low-E 中空玻璃的K 值小等于三玻两腔中空玻璃的K 值,K 值越小抑制温差传热越有效,降低门窗玻璃热量损失效果越好,那么它的节能效果越显著。
下面再来看一下影响节能特性的另一个指标SHGC 值,三玻两腔中空玻璃的SHGC值大于Low-E 中空玻璃的SHGC 值,意味着可以有更多的太阳辐射热量进入室内使室内温度升高。
冬季,太阳辐射有利于建筑节能;而夏季,太阳辐射热成为空调降温的负荷,因此不能单纯从SHGC 值的高低来判断门窗玻璃的节能效果,而要根据地区气候环境来限定K 值与SHGC 值的合理组合达到规定的节能效果。
中空玻璃的隔音性能表中数据是按质量定律来计算的计权隔音量。
从理论上看,三玻两腔中空玻璃的隔声值与Low-E 中空玻璃隔声值相差2~3dB,依据“建筑外窗空气声隔声性能”隔音等级4 级的指标值:35dB≤Rw<40dB,它们处于同一个隔声等级。
另外,低辐镀膜玻璃具有显著减少或阻挡紫外线透射的作用,由它制成的中空玻璃具有防紫外线的特性,可以防止室内家具等物品因紫外线照射而产生退色现象。
高考回归课本资料―― 人教版高中化学选修三《物质结构与性质》高考回归课本资料――人教版高中化学选修三《物质结构与性质》人教版高中化学选修三课本“问题交流”“课后习题”参考答案三、问题交流【学与问】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2。
2.每个能层所具备的能级数等同于能层的序数(n)。
3.英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。
【思索与交流】1.铜、银、金的外围电子排布不符合构造原理。
2.符号[ne]则表示na的内层电子轨域与稀有气体元素ne的核外电子轨域相同。
o:[he]2s22p4si:[ne]3s23p2fe:[ne]3s23p63d64s2或[ar]3d64s2四、习题参考答案1.a、d2.d3.b4.c5.c6.c是mg的基态原子的电子排布式,而a、b、d都不是基态原子的电子排布。
【科学探究1】1.元素周期表共有7个周期,每个周期包括的元素数目分别为:第一周期2种;第二周期8种;第三周期8种;第四周期18种;第五周期18种;第六周期32种;第七周期为不完全周期。
每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布通式为ns1,结尾元素的最外层电子的排布通式为ns2np6。
因为第一周期元素只有一个1s能级,其结尾元素的电子排布式为1s2,跟其他周期的结尾元素的电子排布式不同。
2.元素周期表共计18个每排;每个每排的价电子层的电子总数成正比。
3.s区有2个纵列,d区有8个纵列,p区有6个纵列;从元素的价电子层结构可以看出,s区、d区和ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子,呈现金属性,所以s区、d区和ds区的元素都是金属。
4.元素周期表可以分成主族、副族和0族;从教科书中图1-16所述,副族元素(包含d区和ds区的元素)介乎s区元素(主要就是金属元素)和p区(主要不为金属元素)之间,处在由金属元素向非金属元素过渡阶段的区域,因此,把副族元素又称作过渡阶段元素。
3结构众所周知,微晶玻璃是由晶相和玻璃相组成的。
晶相是多晶结构,晶粒细小,比一般结晶材料的晶体要小得多,一般为0.1~0.5μm,晶体在微晶玻璃中为空间取向分布。
在晶体之间残留的玻璃相,玻璃相把数量巨大、粒度细微的晶体结合起来。
在晶体含量方面可以从不含晶体的玻璃,逐渐变化到含有90%以上微晶的多晶体。
而玻璃相的数量可以从5%变化到50%以上。
晶化后残余玻璃相是很稳定的,在一般条件下不会析晶。
因此,微晶玻璃是晶体和玻璃体的复合材料,其性能由两者的性质及数量比例决定。
由于微晶玻璃的结构来源于原始玻璃的组成、结构、分相、析晶以及玻璃熔体的成核和晶体生长过程,因此,本章首先从玻璃的基础知识开始讨论。
3.1玻璃的定义、通性与结构3.1.1玻璃的定义3.1.1.1 广义上的定义玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体。
所谓玻璃转变现象是指当物质由固体加热或由熔体冷却时,在相当于晶态物质熔点绝对温度的1/2~2/3温度附近出现热膨胀、比热容等性能的突变,这一温度称为玻璃转变温度。
3.1.1.2 狭义上的定义玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物,即通常所说的无机玻璃,最常见的为硅酸盐玻璃。
3.1.2玻璃的通性3.1.2.1各向同性硅酸盐熔体内形成的是相当大的、形状不规则的近程有序、远程无序的离子聚合结构,玻璃态结构类似于硅酸盐熔体结构。
因此,玻璃和非晶态的原子排列都是近程有序、远程无序的,结构单元不像晶体那样按定向排列,它们在本质上呈各向同性,例如玻璃态物质各方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、折射率、导电率等都是相同的。
因此,玻璃的各向同性是统计均质结构的外在表现。
3.1.2.2介稳性玻璃在熔体冷却过程中,黏度急剧增大,质点来不及作有规则排列,释放能量较结晶潜热(凝固热)小,因此,玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。
玻璃不是处于能量最低的稳定状态,而是处于能量的介稳状态,如图3-1所示。
3.1.2.3无固定熔点玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度范围(软化温度范围)内进行的,不同于结晶态物质,它没有固定的熔点。
玄武玻璃结构特征1. 玄武玻璃的概述玄武玻璃是一种特殊的玻璃材料,其结构特征使其具有独特的性质和应用。
下面将详细介绍玄武玻璃的结构特征及其影响。
2. 玄武玻璃的主要成分玄武玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)。
这两种化合物的比例和结构排列方式对于玄武玻璃的性质和结构特征具有重要影响。
3. 玄武玻璃的层状结构玄武玻璃的独特之处在于其层状结构。
每个层由一层硅氧四面体(SiO4)单元构成,四个氧原子分别与四个硅原子相连形成一个立体角状结构。
这种硅氧四面体的排列方式使得玄武玻璃的结构呈现出规则的六角柱状,具有较强的稳定性。
4. 玄武玻璃的无定形性与晶态材料不同,玄武玻璃是无定形的。
这是因为其层状结构没有严格的周期性,没有长程有序性。
这种无定形结构使得玄武玻璃具有较高的熔化温度和较低的热膨胀系数,可用于高温环境下的应用。
5. 玄武玻璃的硬度和韧性由于其层状结构的特殊性,玄武玻璃具有较高的硬度和韧性。
硬度是指材料抵抗划伤的能力,而韧性是指材料抵抗断裂的能力。
玄武玻璃的硬度和韧性使其在应用领域中具有很大的优势,如制作耐磨损的材料和抗震材料等。
6. 玄武玻璃的光学性质玄武玻璃在光学方面也具有独特的性质。
由于其无定形结构和特殊的硅氧四面体排列方式,玄武玻璃具有较高的折射率和较低的散射损耗。
这使得玄武玻璃在光学设备领域中有广泛应用,如光纤通信、激光器等。
7. 玄武玻璃的热稳定性玄武玻璃的层状结构和无定形性使其具有较好的热稳定性。
它能够在高温环境下保持较好的结构稳定性,不易软化或熔化。
这种热稳定性使得玄武玻璃在高温工艺中有重要的应用价值。
8. 玄武玻璃的应用领域基于玄武玻璃的特殊结构和性质,它在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:•光纤通信:玄武玻璃作为光纤的材料,可以用于传输光信号。
•激光器:玄武玻璃具有较高的光学质量,适用于制作激光器的材料。
•抗震材料:玄武玻璃的硬度和韧性使其成为抗震材料的理想选择。