《第二章-玻璃与粉末多晶ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章-玻璃与粉末多晶ppt课件.ppt（309页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1第二章第二章 本章内容：本章内容： 第一节第一节 前言（晶体、准晶、非晶体）前言（晶体、准晶、非晶体） 第二节第二节 玻玻 璃璃 第三节第三节 超微粉末与纳米粒子超微粉末与纳米粒子我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2第一节第一节 前言前言从结构上从结构上可把固体物质分作三大类可把固体物质分作三大类、。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这
2、样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3晶体晶体人们对于晶体的认识过程：人们对于晶体的认识过程：人类对于晶体的认识是从具有规则外形的天然人类对于晶体的认识是从具有规则外形的天然矿物开始的。矿物开始的。冰冰和和水晶水晶（石英）十分相似，以至（石英）十分相似，以至于人们曾认为水晶和冰是同一种东西。于人们曾认为水晶和冰是同一种东西。“晶体晶体”一词正是来源于希腊文的一词正是来源于希腊文的“冰冰”。每种晶体都有特定的外形，经过研究，丹麦科每种晶体都有特定的外形，经过研究，丹麦科学家斯丹诺（学家斯丹诺（Steno）于）于1669年发现了年发现了晶面角守恒晶面角守
3、恒定律定律 - 在生长过程中，各晶面大小虽然都在变在生长过程中，各晶面大小虽然都在变化，但晶面交角不变。化，但晶面交角不变。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4一次偶然的事件推动了晶体学的发展。丹麦学一次偶然的事件推动了晶体学的发展。丹麦学者的巴尔托林有一次不慎将一块冰洲石者的巴尔托林有一次不慎将一块冰洲石(CaCO3，三方结构）摔碎了，发现碎块也和大块晶体一样三方结构）摔碎了，发现碎块也和大块晶体一样有相同的斜方六面体外形，由此发现了晶体的解有相同的斜方六面体外形，由此发现了晶体的解理性，即
4、理性，即晶体具有沿一定晶面碎裂的性质晶体具有沿一定晶面碎裂的性质。例如，。例如，食盐晶体，具有立方体外形，它的碎块也仍然具食盐晶体，具有立方体外形，它的碎块也仍然具有立方体外形。有立方体外形。解理性解理性是晶体的宏观特性。是晶体的宏观特性。19世纪初，德国科学家外斯（世纪初，德国科学家外斯（Weiss）用实验）用实验方法总结出方法总结出晶体的对称定律晶体的对称定律，指出，指出晶体只有晶体只有1，2，3，4，6五种旋转对称轴五种旋转对称轴。5次或次或6次以上旋转对称轴在晶体中是不允许存在次以上旋转对称轴在晶体中是不允许存在的，否则将破坏晶体构造的平移对称性。的，否则将破坏晶体构造的平移对称性。我
5、吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5晶体的微观结构晶体的微观结构，即组成晶体的原，即组成晶体的原子、分子或离子在空间规律性地呈现三维周期性子、分子或离子在空间规律性地呈现三维周期性的的长程有序排列长程有序排列，形成周期结构，形成周期结构-。 因此可以用晶体中的因此可以用晶体中的基本结构单元基本结构单元-来来描述晶体的微观对称性。描述晶体的微观对称性。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6 晶体格子
6、构造的特点晶体格子构造的特点是具有是具有、以及以及等。等。 晶体晶体可用可用14 种布拉菲格子来描述。种布拉菲格子来描述。 受此限制，晶体中只能存在受此限制，晶体中只能存在1、2、3、4和和6次旋转对称轴，次旋转对称轴，5次或次或6次以上旋转对称轴将次以上旋转对称轴将。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7准晶准晶1984年以色列科学家年以色列科学家Dany Shechtman在美国在美国Johns Hopkins大学工作时，报道了在用快速冷大学工作时，报道了在用快速冷却方法制备的却方法制备的A
7、lMn合金的电子衍射图中，发现合金的电子衍射图中，发现了具有五重对称的斑点分布。由于晶体中不可能了具有五重对称的斑点分布。由于晶体中不可能存在存在5次对称轴，这一矛盾是人们想到固体材料次对称轴，这一矛盾是人们想到固体材料除了晶态和非晶态之外，还有一种介于晶态和非除了晶态和非晶态之外，还有一种介于晶态和非晶态之间的新的状态，称之为准晶态晶态之间的新的状态，称之为准晶态（Quasicrystal）。）。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物81984年在年在的研究中，电子衍的研究中，电子衍射实验和理论
8、计算都证明了射实验和理论计算都证明了的存在。的存在。 这种具有这种具有，并且，并且而而的物质被称作的物质被称作。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物9Al-Mn合金正二十面体结构示意图合金正二十面体结构示意图 Mn原子位于二十面体中心，原子位于二十面体中心，Al原子占据其周围原子占据其周围12个个顶点形成顶点形成构成的二十面体。构成的二十面体。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10正是由于这个
9、正是由于这个，使晶粒中所有，使晶粒中所有的二十面体的二十面体，但，但，出现所，出现所谓的准周期性。谓的准周期性。由于合金中由于合金中Mn与与Al的的原子比为原子比为1:6，。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物11 C60可描绘为可描绘为而形成的而形成的32面体。面体。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物12 理论和实验都表明，理论和实验都表明，从从堆积堆积密度密度、对称性对称性和和能量能量上看
10、，都是一种稳定的原子上看，都是一种稳定的原子组合。组合。 就是由这样一类结构单元就是由这样一类结构单元非周期性非周期性连连接而成的。接而成的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物13对于对于准晶的理解准晶的理解：取向有序，平移无序。取向有序，平移无序。5次对称：正五角形不能拼地板。次对称：正五角形不能拼地板。 平行四边形、正三角形、长方形、正方形、平行四边形、正三角形、长方形、正方形、正六角形可以拼地板。正六角形可以拼地板。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界
11、里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物14除了除了5次对称轴的准晶体外，还相继发现了次对称轴的准晶体外，还相继发现了8次、次、10次和次和12次旋转对称的准晶体。次旋转对称的准晶体。 这些准晶体都属于这些准晶体都属于，即，即在主轴方向在主轴方向呈现出呈现出，而在，而在与主轴垂直的与主轴垂直的二维平面上二维平面上呈现呈现特征。特征。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物15我国的准晶研究与世界同步我国的准晶研究与世界同步.郭可信院士郭可信院士19871987年获自然科学一等
12、奖年获自然科学一等奖.准晶和超导体一起被列为准晶和超导体一起被列为2020世纪世纪8080年代凝年代凝聚态物理领域两大进展。聚态物理领域两大进展。注意：注意：准晶是人工制备的，在自然界中并准晶是人工制备的，在自然界中并不存在。不存在。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物16 （1）中的原子排列呈现中的原子排列呈现，而，而只在很小的范围内表现出只在很小的范围内表现出，从而表，从而表现出与液体相似的性质。因此，非晶态固体又称现出与液体相似的性质。因此，非晶态固体又称作作凝固的液体凝固的液体。 非晶非
13、晶我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物17（2）是热力学上的是热力学上的，而，而则属则属于热力学上的于热力学上的。即从热力学角度，即从热力学角度，非晶体具有转变为晶体非晶体具有转变为晶体的倾向的倾向。 其中，其中，包括包括和和（如（如橡胶、塑料等。橡胶、塑料等。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物18（3）原子排列）原子排列 晶体：规则排列晶体：规则排列 非晶体：无规网络非晶体：无规网络（4）物理
14、性质）物理性质 晶体：各向异性晶体：各向异性 非晶体：各向同性非晶体：各向同性我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物19道格拉斯（道格拉斯（DouglasDouglas）说：）说：“非晶态固体是这样一类物质，它们中原子非晶态固体是这样一类物质，它们中原子虽然也像晶体那样相互靠近，但原子的排列虽然也像晶体那样相互靠近，但原子的排列并不像晶体中那样有规则，只不过像液体那并不像晶体中那样有规则，只不过像液体那样的近程有序，却像晶体那样能保持自己的样的近程有序，却像晶体那样能保持自己的形状。形状。”我吓了
15、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物20玻璃的起源：玻璃的起源：埃及埃及-公元前公元前35003500 20002000年年 石英砂石英砂+ +石灰石石灰石+ +苏打，苏打，木材为燃料木材为燃料 熔化温度低，有色或半透明熔化温度低，有色或半透明装饰品。装饰品。我国我国战国时期（公元前战国时期（公元前475475 221221年）玻璃饰品年）玻璃饰品 “独创说独创说”、“外来说外来说”别名别名“琉琳琉琳”、“琉璃琉璃”、“玻黎玻黎”，唐代称玻，唐代称玻璃为硝子，今日本也叫璃为硝子，今日本也叫“硝子硝子”
16、。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物21玻璃的定义：玻璃的定义：广义的玻璃定义：广义的玻璃定义：材料科学技术百科全书材料科学技术百科全书-”-”玻璃是一类非玻璃是一类非晶态材料晶态材料”。日本日本新版玻璃手册新版玻璃手册-”-”玻璃为表现出玻玻璃为表现出玻璃转变现象的非晶态物质璃转变现象的非晶态物质”。学术界有人认为学术界有人认为 非晶态固体（非晶态固体（Non-crystalline solids）=无定形（无定形（Amorphous）=玻璃态玻璃态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为
17、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物22玻璃的分类：玻璃的分类：按组成分类：按组成分类：（1）元素玻璃）元素玻璃 如硫、硒、磷可形成玻璃；如硫、硒、磷可形成玻璃；（2）氧化物玻璃）氧化物玻璃 -纯氧化物玻璃，如石英玻璃纯氧化物玻璃，如石英玻璃 -多元系统氧化物玻璃，如硅酸盐、磷酸盐等；多元系统氧化物玻璃，如硅酸盐、磷酸盐等；（3）氧氮化合物玻璃（氮取代部分氧）；）氧氮化合物玻璃（氮取代部分氧）；（4）非氧化物玻璃）非氧化物玻璃 -氟化物、氯化物、碘化物玻璃等。氟化物、氯化物、碘化物玻璃等。综合分类：综合分类：平板玻璃，安全玻璃，镀膜玻璃
18、，平板玻璃，安全玻璃，镀膜玻璃， 医用医用玻璃，光学玻璃，微晶玻璃，玻璃纤维，多孔玻璃玻璃，光学玻璃，微晶玻璃，玻璃纤维，多孔玻璃我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物23 玻璃玻璃玻璃是介于玻璃是介于结晶态和无定型态结晶态和无定型态之间的一种物质之间的一种物质状态，故称之为状态，故称之为可定义为：表现出可定义为：表现出的非晶态固体。的非晶态固体。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物24是指加热玻璃
19、时，在以是指加热玻璃时，在以绝对温标表示的绝对温标表示的附近，附近，和和的现象。的现象。热膨胀系数热膨胀系数Tg 转变点；转变点；Tf 软化点软化点我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物25玻璃的玻璃的 长程无序长程无序、短程有序短程有序； 宏观上：宏观上：连续连续、均匀均匀、无序无序； 微观上：微观上：不连续不连续、不均匀不均匀。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物26种类种类特性特性用途用途在高
20、温下易软化在高温下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等膨胀系数小，耐酸碱，膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光强度大，滤光化学仪器，高压水银灯，紫化学仪器，高压水银灯，紫外灯，光导纤维，压电晶体外灯，光导纤维，压电晶体等等透光性能好，有折光透光性能好，有折光和色散性和色散性眼镜片，照相机，显微镜，眼镜片，照相机，显微镜，望远镜用凸凹透镜等光学仪望远镜用凸凹透镜等光学仪器器耐腐蚀，不怕烧，不耐腐蚀，不怕烧，不导电，不吸水，隔热，导电，不吸水，隔热，吸声，防蛀虫吸声，防蛀虫太空飞行员的衣服，玻璃钢太空飞行员的衣服，玻璃钢等等耐高温，耐腐蚀，强耐高温，耐腐蚀，强度大，质轻，抗震裂度大，
21、质轻，抗震裂运动器材，微波通讯器材，运动器材，微波通讯器材，汽车，火车窗玻璃等汽车，火车窗玻璃等我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物28石英玻璃石英玻璃我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物29光学玻璃光学玻璃我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放
22、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物30玻璃纤维玻璃纤维我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物31 玻璃、玻璃与搪瓷、硅酸盐学报、硅酸盐通报玻璃、玻璃与搪瓷、硅酸盐学报、硅酸盐通报 Physics and Chemistry of Glasses Journal of Non-crystalline solids Journal of American Ceramic Society Journal of Materials Science我吓了一跳
23、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物321、没有、没有固定的熔点固定的熔点；2、各向同性各向同性；3、内能高内能高；4、没有晶界没有晶界；5、无固定形态无固定形态；6、性能可设计性性能可设计性；7、可逆性可逆性；8、连续性连续性。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物33 当加热玻璃时，只有一个从当加热玻璃时，只有一个从（Tg）到到连续变化的温度范围连续变化的温度范围。即即与与之间的转变是之间的转变是在一定温
24、在一定温度范围内度范围内完成的。完成的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物34 会影响会影响大小，快冷时大小，快冷时Tg较高较高慢冷时较低，慢冷时较低，g点在点在e点前。点前。 a C玻璃态玻璃态过冷液体过冷液体晶态晶态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物35Fulda测出测出NaCaSi玻璃：玻璃： (a) (/min) 0.5 1 5 9 Tg() 468 479 493 499 (b) 时
25、测定的时测定的应一致。应一致。 实际测定表明实际测定表明玻璃化转变并没有一个确定的玻璃化转变并没有一个确定的Tg点，点，而是有一个而是有一个。 结论：结论：，玻璃加热变为熔体，玻璃加热变为熔体过程也是渐变的。过程也是渐变的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物36 从从各个方向各个方向测量测量，若所得数据，若所得数据相同，则称该材料具有相同，则称该材料具有。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3
26、7玻璃具有玻璃具有，即其各个方向的，即其各个方向的力学、力学、光学、热学光学、热学等性能都相同（如折射率、硬度、弹等性能都相同（如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热系数等）。性模量、热膨胀系数、导热系数等）。 玻璃的各向同性从其结构的特点来看，是其玻璃的各向同性从其结构的特点来看，是其而呈现的而呈现的的外在的外在表现。表现。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物38与晶体相比，玻璃处于高能状态，在一定与晶体相比，玻璃处于高能状态，在一定条件下有条件下有的趋势。的趋势。玻璃玻璃晶态晶态我吓了一
27、跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物39 与陶瓷等多晶材料或孪晶等晶体不同，玻璃中不与陶瓷等多晶材料或孪晶等晶体不同，玻璃中不存在晶界（晶粒间界）。存在晶界（晶粒间界）。多晶材料的微观结构多晶材料的微观结构晶粒晶粒 晶晶界界 阻塞电阻塞电极极我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物40 可以按照不同的可以按照不同的工艺要求工艺要求，制作，制作不同形态不同形态的玻璃，如可制成的玻璃，如可制成、和混杂的复合材料等
28、。和混杂的复合材料等。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物41玻璃的膨胀系数、黏度、电导、电阻、介电损玻璃的膨胀系数、黏度、电导、电阻、介电损耗、离子扩散速度及化学稳定性等耗、离子扩散速度及化学稳定性等通常通常，可通过，可通过调整成分调整成分及及提纯提纯、掺杂掺杂、表面处理表面处理及及微晶化微晶化等技术获得所要求的高强、耐高温、半导等技术获得所要求的高强、耐高温、半导体、激光、光学等性能。体、激光、光学等性能。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也
29、感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物42由由向向转变的过程是可逆转变的过程是可逆的，这与熔体的的，这与熔体的 结晶过程有明显区别。结晶过程有明显区别。 玻璃制品的热加工玻璃制品的热加工玻璃玻璃 熔体熔体 碎玻璃的回收利用碎玻璃的回收利用我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物43即，由即，由向向转化时，物理、化学转化时，物理、化学性质随性质随温度变化温度变化具有连续性具有连续性性性质质温度温度 第一类性质：玻璃的电导、第一类性质：玻璃的电导、比容、粘度等比容、粘度等; 第二类性质：玻璃
30、的热容、第二类性质：玻璃的热容、膨胀系数、密度、折射率等膨胀系数、密度、折射率等; 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物44 ：玻璃化转变温度，又称玻璃化转变温度，又称。它是。它是玻璃出现脆性的最高温度，由于在这个温度下可玻璃出现脆性的最高温度，由于在这个温度下可以消除玻璃制品因不均匀冷却而产生的内应力，以消除玻璃制品因不均匀冷却而产生的内应力，所以也称所以也称。 ：软化温度。它是玻璃开始软化温度。它是玻璃开始典型性质的温度，也是玻璃可拉成丝的最低温度。典型性质的温度，也是玻璃可拉成丝的最低温度
31、。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物45我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物46不同科学家对玻璃的认识：不同科学家对玻璃的认识： 门捷列夫：玻璃是一个门捷列夫：玻璃是一个无定形物质无定形物质，没有固没有固定化学组成定化学组成，与合金类似，与合金类似; Sockman ：玻璃的玻璃的是是具有一定化学具有一定化学组成的分子聚合体组成的分子聚合体; Tamman ：玻璃是一种玻璃是一种过冷液体过冷液体
32、。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物47玻璃结构学说有两个：玻璃结构学说有两个：1、 学说学说 2、学说学说我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物481932年，查哈里阿森发表年，查哈里阿森发表 J.Am.Ceram.Soc 基于：基于：离子结晶化学原理离子结晶化学原理； 玻璃的某些性能与玻璃的某些性能与相似。相似。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是
33、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物49(1) 形成玻璃的物质与形成玻璃的物质与相应的晶体相应的晶体类似，类似，形成相似的形成相似的。 (2)是由是由离子多面体离子多面体通过通过相连，向三维空间相连，向三维空间无规律的发展无规律的发展而构筑起来的。而构筑起来的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物50(3) 的的网络形成离子网络形成离子位于位于，的的变价离子变价离子，在，在网络空隙中网络空隙中统计分统计分布，对于每一个布，对于每一个变价离子变价离子则则有一定的配位数有一定的配位
34、数。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物51(4) 要要必须必须具备四个条件具备四个条件：、每个每个O最多与最多与两个网络形成离子两个网络形成离子相连。相连。 、多面体中多面体中阳离子的配位数阳离子的配位数 4。 、而不共棱或共面。而不共棱或共面。 、多面体多面体与其它与其它相邻多面体相邻多面体共用。共用。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物52说明玻璃结构说明玻璃结构宏观上是均匀的宏观上是均匀的
35、，解释了解释了结构的远程无序性结构的远程无序性，揭示了，揭示了玻璃各向同性玻璃各向同性等性质。等性质。对对分相研究分相研究不利，不能圆满地解不利，不能圆满地解释释玻璃的微观不均匀性玻璃的微观不均匀性和和分相分相现象。现象。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物531921年，列别捷夫年，列别捷夫在研究硅酸盐玻璃时在研究硅酸盐玻璃时发现，发现，玻璃加热到玻璃加热到573时，其时，其，而，而石英正好在石英正好在573发生发生 型的转变。型的转变。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这
36、样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物54因此，他提出玻璃是因此，他提出玻璃是的集合的集合体，后经瓦连柯夫等人逐步完善。体，后经瓦连柯夫等人逐步完善。 上述现象对不同玻璃，上述现象对不同玻璃，。400600 为玻璃的为玻璃的Tg、Tf温度温度。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物55玻璃是由玻璃是由和和组成；组成； 晶子晶子是带有是带有而非微晶；而非微晶； 晶子晶子分散在分散在中，二者之间是逐中，二者之间是逐渐过渡的。渐过渡的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶
37、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物56第一次揭示了玻璃的第一次揭示了玻璃的，描述，描述了玻璃结构了玻璃结构的特点。的特点。晶子晶子，无法用射线检测，无法用射线检测，晶子的晶子的也无法得知。也无法得知。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物57与与各具优缺点，两种各具优缺点，两种观点正在逐步靠近。观点正在逐步靠近。 两种学说统一的看法是两种学说统一的看法是玻璃是具有玻璃是具有、这样一个结构特点的这样一个结构特点的。我吓了一
38、跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物58着重于玻璃结构的着重于玻璃结构的无序无序、连续连续、均匀均匀和和统计性统计性。着重于玻璃结构的着重于玻璃结构的微不均匀微不均匀和和有序性有序性。与与都能解释玻璃的一些都能解释玻璃的一些性质变化规律。性质变化规律。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物591、模型模型2、模型模型3、模型模型4、共价玻璃的、共价玻璃的模型模型我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么
39、把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物60该模型较好地解释了该模型较好地解释了的结构。的结构。它假设它假设是是不可压缩的硬球不可压缩的硬球，这些硬球，这些硬球无无规则地堆垛规则地堆垛，以使其，以使其达到最大值。达到最大值。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物61这两种多面体也存在于这两种多面体也存在于具有密堆积构造具有密堆积构造的的中。中。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜
40、测没有错：表里边有一个活的生物62上面这三种多面体为上面这三种多面体为所特有的结构单元。所特有的结构单元。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物63模型要点：模型要点：1、玻璃是由、玻璃是由组成；组成；2、微晶、微晶为十几埃为十几埃到几十埃；到几十埃；3、晶粒内、晶粒内，而，而长长程无序。程无序。微晶模型图微晶模型图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物641、此模型可、此模型可定性地说明定性地说明非
41、晶态材料的非晶态材料的XRD结果；结果；2、利用此模型计算出的、利用此模型计算出的和和与实验结果不一致。与实验结果不一致。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物65拓扑无序：拓扑无序： 指模型中指模型中是是随随机地机地、无序地无序地排布着。排布着。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物66(1)非晶态结构中非晶态结构中是是混乱和混乱和无序无序的；的；(2)非晶态固体中的非晶态固体中的是是无规无规堆积的
42、附带结果堆积的附带结果。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物67(1)此模型可模拟此模型可模拟（即（即金属玻璃金属玻璃）的的硬球无规密堆积硬球无规密堆积；(2)此模型可模拟此模型可模拟的非晶态固体的非晶态固体的的连续无规网络模型连续无规网络模型。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物68 连续无规网络模型是描述连续无规网络模型是描述的的的模型，它强调非晶态固体中的的模型，它强调非晶态固体中的、及及和
43、和的结构特点的结构特点如下图如下图a和图和图b所示。所示。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物69 从右图从右图(a)可看出：可看出：（1）每一个原子的）每一个原子的均为均为3；（2）是常数或近似是常数或近似为常数；为常数；我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物70（3）网络结构）网络结构，；（4）连续无规网络模型的）连续无规网络模型的特征是具有特征是具有；（5）在连续无规网络模型）在连续无规网络模
44、型中中。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物71图（图（b）的特征相似的特征相似于（于（a）。）。 二者之间的主要区别是：二者之间的主要区别是： 与与之间的之间的键角可键角可在一个较大的范围在一个较大的范围内变化内变化。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物72 玻璃形成的玻璃形成的热力学和动力学热力学和动力学主要是研究主要是研究什么什么样的物质样的物质，在，在怎样的条件怎样的条件下，对玻璃形成有利
45、下，对玻璃形成有利! 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物73熔体依据熔体依据释放的能量大小释放的能量大小,可有两种可有两种： 1、；2、过冷后在、过冷后在 Tg 温度下温度下“”为玻璃。为玻璃。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物74另一方面，从另一方面，从的角度看，从熔体中的角度看，从熔体中形成形成玻璃的过程玻璃的过程，是从，是从（稳定相）至（稳定相）至（亚稳相）再到（亚稳相）再到（亚稳相）的
46、相变过程。（亚稳相）的相变过程。从从过冷熔体过冷熔体中中是一个从是一个从到到的相变过程。的相变过程。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物75从热力学上讲，玻璃是不稳定态，它具有降从热力学上讲，玻璃是不稳定态，它具有降低内能低内能的趋势。的趋势。 因此，同组成的玻璃体与相应晶体的因此，同组成的玻璃体与相应晶体的(Gv ) 愈小，玻璃越容易形成。如下图所示：愈小，玻璃越容易形成。如下图所示：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没
47、有错：表里边有一个活的生物76Gv越大越大越大，越不容易形成玻璃。越大，越不容易形成玻璃。SiO2 Gv=2.5; PbSiO4 Gv=3.7 玻化能力：玻化能力： SiO2 PbSiO4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物77a C玻璃态玻璃态过冷液体过冷液体晶态晶态过热熔体在冷却过程中过热熔体在冷却过程中与与时摩尔体积随温度的变化情况如图所示：时摩尔体积随温度的变化情况如图所示： abef 代表熔体代表熔体形成玻璃的过程。形成玻璃的过程。在在e点（点（Tg）曲线斜曲线斜率发生变化，但曲率发生
48、变化，但曲线仍是连续的。线仍是连续的。be对应对应(亚稳亚稳态态)到到(另一种亚另一种亚稳态稳态)的转变过程。的转变过程。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物78过程过程abef的特的特点是，点是，渐渐增大，直到渐渐增大，直到e点点（Tg），），液体内部液体内部的原子开始被的原子开始被“冻冻结结”，并渐渐地形，并渐渐地形成了玻璃。成了玻璃。a C玻璃态玻璃态过冷液体过冷液体晶态晶态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：
49、表里边有一个活的生物79 abcd代表代表过过程，在程，在TM处处体积变化体积变化出现不连续性出现不连续性，说明，说明发生了变发生了变化，即从化，即从的的液体到液体到的晶的晶体的结构转变。体的结构转变。 a C玻璃态玻璃态过冷液体过冷液体晶态晶态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物80另一方面，另一方面，会影响会影响Tg大大小。小。缓慢冷却缓慢冷却abgh得到的得到的Tg要比快速要比快速冷却冷却abef时得到的时得到的Tg低一些。低一些。a C玻璃态玻璃态过冷液体过冷液体晶态晶态我吓了一跳，蝎子
50、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物81(1)玻璃的一个重要参数是玻璃的一个重要参数是玻璃化转变温度玻璃化转变温度，只有当熔体冷到只有当熔体冷到Tg时时趋近于零，非晶态趋近于零，非晶态才趋于稳定。才趋于稳定。因此，为了防止因此，为了防止在冷却过程中在冷却过程中出现结晶，通出现结晶，通常希望熔体的常希望熔体的（Tg = TM-Tg)要小。要小。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物82（2）熔点时的粘度高，易形成玻璃