《玻璃概论》第2章玻璃的力学性质和热学性质.
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第二章 玻璃的性质第二章 玻璃的性质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共用的。
碱金属离子被认为是均匀而无序地分布在某些四面体之间的空隙中,以保持网络中局部地区的电中性,因为它们的主要作用是提供额外的氧离子,从而改变网络结构,故它们称为“网络修饰体”。
比碱金属和碱土金属化合价高而配位数小的阳离子,可以部分地参加网络结构,故称为“中间体”,如 BeO 、 Al 2 0 3 和 ZrO 2 等。
无规则网络学说着重说明了玻璃结构的连续性、统计均匀性与无序性,可以解释玻璃的各向同性、内部性质的均匀性和随成分改变时玻璃性质变化的连续性等,因而在长时间内该理论占主导地位。
事实上,玻璃结构的晶子学说与无规则网络学说分别反映了玻璃结构这个比较复杂问题的矛盾的两个方面。
可以认为短程有序和长程无序是玻璃物质结构的特点,从宏观上看玻璃主要表现为无序、均匀和连续性,而从微观上看它又呈现有序、微不均匀和不连续性。
当然,玻璃结构的基本概念还仅用于解释一些现象,尚未成为公认的理论,仍处于学说阶段,对玻璃态物质结构的探索尚需进一步深入开展。
第三第三节节 玻璃的粘度 玻璃的粘度玻璃的粘度 一、粘度的定粘度的定义义粘度是指面积为 S 的二平行液层,以一定速度梯度 移动时需克服的内摩擦力 f 。
f = η S (2 — 2 — 1)式中: η —粘度或粘度系数,其单位为帕·秒 (Pa · s) 。
二、粘度参考点玻璃粘度是玻璃的一个重要性质,它与玻璃的熔化、成型、退火、热加工和热处理等都有密切的关系。
常用的粘度参考点如下:1 .应变点 大致相当于粘度为 10 12.6 Pa · s 的温度,即应力能在几小时内消除的温度。
2 .转变点 (T g ) 相当于粘度为 10 12 。
4 Pa · s 的温度。
3 .退火点大致相当于粘度为 10 12 Pa · s 的温度,即应力能在几分钟内消除的温度。
第2章玻璃在我们的周围,几乎处处都可以看见用玻璃制造而成的物品。
门窗上装着玻璃,使屋子很明亮;喝水用的各种式样的玻璃杯,装汽水或酒的各种玻璃瓶,墙上挂着奖状的玻璃镜框,桌上插着鲜花的玻璃花瓶,还有小朋友们玩的五颜六色的玻璃球,真是不胜枚举。
在现代人的日常生活中,玻璃是一种不可或缺的东西。
如今,玻璃不仅作为重要的无机结构材料,而且也是新型的功能材料之一。
随着社会和科学方面的需求,对玻璃提出了各种特殊的要求,比如具有更好的光学、热学、化学、力学、电学及磁学等方面性能,以满足特别用途的需要。
2.1 概述2.1.1玻璃的定义自然界中,物质存在着三种聚集状态,即气态、液态和固态。
固态物质又有两种不同的形式存在,即晶体和非晶体(无定形态)。
玻璃态属于无定形态。
其机械性质类似于固体,具有一定透明度的均匀脆性体,破碎时往往有贝壳状断裂面。
但从微观结构来看,玻璃态物质中的质点呈近程有序、远程无序,因而又有些像液体。
玻璃的狭义定义为:“由熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质。
”根据这个定义,用熔融法以外的气体方法,入真空蒸发、放射线照射、凝胶加热等方法制作的非晶态物质不能称为玻璃。
还有组成上不同于无机物质的非晶态金属和非晶态高分子材料液不能称为玻璃。
然而,若根据制成的材料状态及性质等方法对玻璃进行科学粉料,就不能采用上面狭义的定义。
若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,那么,不管其组成如何,我们都可以称之为玻璃。
所谓玻璃的特征性质是指存在热膨胀系数和比热的突变温度,即存在玻璃转变温度。
因此,具有玻璃转变点的非晶态固体都可以称为玻璃。
依次定义,玻璃与其他非晶态的区别在于有无玻璃转变点、非晶半导体及无定型炭没有玻璃转变点,而非晶态金属合金、大部分非晶态高分子材料都有转变点,因此可称为玻璃。
当然,在没有证明是玻璃时,最好称之为非晶态物质。
2.1.2玻璃的分类玻璃的分类方法很多,常见的有按组成分类、按应用分类及按性能分类等。