【無(wú)機(jī)非】《玻璃工藝學(xué)》考點(diǎn)總結(jié)(期末專(zhuān)用)
玻璃的定義:結(jié)構(gòu)上完全表現(xiàn)為長(zhǎng)程無(wú)序的、性能上具有玻璃轉(zhuǎn)變特性的非晶態(tài)固體。?
玻璃的通性:各向同性、介穩(wěn)性、無(wú)固定熔點(diǎn)、性質(zhì)變化的連續(xù)性、性質(zhì)變化的可逆性?
晶子學(xué)說(shuō):玻璃是由無(wú)數(shù)“晶子”所組成的,晶子是具有晶格變形的有序排列區(qū)域,分散在無(wú)定形介質(zhì)中,從“晶子”部分到無(wú)定形部分是逐步過(guò)渡的,二者之間并無(wú)明顯界線。?
無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō):玻璃的近程有序與晶體相似,即形成陰離子多面體,多面體頂角相連形成三維空間連續(xù)的網(wǎng)絡(luò),但其排列似拓?fù)錈o(wú)序的。?
玻璃結(jié)構(gòu)和熔體結(jié)構(gòu)的關(guān)系:?
⑴?玻璃結(jié)構(gòu)除了與成分有關(guān)以外,在很大程度上與熔體形成條件、玻璃的熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程有關(guān)。(玻璃的結(jié)構(gòu)不是一成不變的)??
⑵?玻璃似過(guò)冷的液體,玻璃的結(jié)構(gòu)是熔體結(jié)構(gòu)的繼續(xù)。(繼承性)?
⑶?玻璃冷卻至室溫時(shí),它保持著與該溫度范圍內(nèi)某一溫度相應(yīng)的平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)和性能。(對(duì)應(yīng)性)?單元系統(tǒng)玻璃的結(jié)構(gòu)主要有:石英玻璃結(jié)構(gòu)、氧化硼玻璃結(jié)構(gòu)、五氧化二磷玻璃結(jié)構(gòu)。?
硼氧反?,F(xiàn)象:當(dāng)氧化硼與玻璃修飾體氧化物之比達(dá)到一定值時(shí),在某些性質(zhì)變化曲線上出現(xiàn)極值或折點(diǎn)的現(xiàn)象。????
根據(jù)無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn),一般按元素與氧的單鍵能的大小和能否生成玻璃,將氧化物分為:網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物、網(wǎng)絡(luò)外體氧化物和中間體氧化物。?
混合堿效應(yīng):?二元堿硅玻璃中,堿金屬氧化物總含量不變,用另一種逐漸取代一種時(shí),玻璃的性質(zhì)出現(xiàn)極值。?
Tf?:玻璃膨脹軟化溫度?Tg:玻璃轉(zhuǎn)變溫度?
玻璃的形成方法:熔體冷卻法和非熔融法????
三元玻璃形成區(qū):?
①由于新的共熔區(qū)的形成,三元系統(tǒng)形成區(qū)中部出現(xiàn)突出部分。?
②含有兩種網(wǎng)絡(luò)形成體(F)的三元系統(tǒng),突出位置受到共熔點(diǎn)位置的影響,即突向低熔點(diǎn)的一側(cè)。?③三元系統(tǒng)只有一種網(wǎng)絡(luò)形成體(F)時(shí),突出部分偏向低熔點(diǎn)氧化物的一側(cè)。?
④網(wǎng)絡(luò)中間體(I)可使網(wǎng)絡(luò)修飾體(M)較多的區(qū)域重新形成玻璃,在有I的三元系統(tǒng)中,形成區(qū)突向偏M的一側(cè),呈半圓形。?
⑤F-M、F-I等不能形成玻璃的二元系統(tǒng)加入新的氧化物,由于新的共熔物形成,可以在其中間部位形成較小的不穩(wěn)定的玻璃形成區(qū)。?
玻璃的分相:玻璃在高溫下為均勻得熔體,在冷卻過(guò)程中或在一定溫度下熱處理時(shí),由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)遷移,某些組分發(fā)生偏聚,從而形成化學(xué)組成不同得兩個(gè)相,此過(guò)程稱(chēng)為分相?
玻璃分相的原因:一般認(rèn)為氧化物熔體的液相分離是由于陽(yáng)離子對(duì)氧離子的爭(zhēng)奪所引起的。?當(dāng)網(wǎng)絡(luò)外體的離子勢(shì)較大、含量較多時(shí),由于系統(tǒng)自由能較大而不能形成穩(wěn)定均勻的玻璃,它們就會(huì)自發(fā)的從硅氧網(wǎng)絡(luò)中分離出來(lái),自成一個(gè)體系,產(chǎn)生液相分離。?
分相對(duì)玻璃析晶的影響:?
①為成核提供界面:玻璃的分相增加了相間的界面,成核總是優(yōu)先產(chǎn)生于相的界面上。?
②分散相具有高的原子遷移率:分相導(dǎo)致兩液相中的一相具有較母相明顯大的原子遷移率,這種高的遷移率能夠促進(jìn)均勻形核。?
③使成核劑組分富集于一相:分相使加入的成核劑組分富集于兩相中的一相,因而起晶核作用。?????????
微晶玻璃:是用適當(dāng)組成的玻璃控制析晶或者誘導(dǎo)析晶而成,它含有大量(95%~98%)細(xì)小的(在1μm以下)晶體和少量殘余玻璃相。?
影響玻璃黏度的因素?
⑴?玻璃的黏度隨溫度的升高連續(xù)變化,溫度越高粘度越低。?
⑵?玻璃的結(jié)構(gòu)對(duì)黏度影響分兩個(gè)方面:玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,玻璃的黏度越大;?玻璃中堿金屬離子或者堿土金屬離子使玻璃網(wǎng)絡(luò)聚合,玻璃的黏度越大。?⑶?玻璃組成對(duì)黏度的影響主要為:?
①?玻璃中氧化物的性質(zhì)與數(shù)量:傾向于形成更大的陰離子基團(tuán)的氧化物,使玻璃黏度增大;堿性氧化物使玻璃形成的網(wǎng)絡(luò)解離,玻璃的黏度降低;?
②?氧-硅比:氧硅比越大,硅氧四面體群解離,玻璃黏度降低
③?其它條件相同的前提下,黏度隨陽(yáng)離子與氧的鍵強(qiáng)增大而增大。?④?結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性:結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性越好,玻璃的黏度越大。?
⑤?配位數(shù):加入配位數(shù)相同陽(yáng)離子的情況下,R-O鍵強(qiáng)越大,黏度越大;在電荷相同的條件下,加入配位數(shù)越多的陽(yáng)離子,玻璃的黏度越大。?
為什么玻璃實(shí)際強(qiáng)度比理論值低?
玻璃材料由于在其表面和內(nèi)部存在著不同的雜質(zhì)、缺陷或微不均勻區(qū),在這些區(qū)域引起應(yīng)力的集中導(dǎo)致微裂紋的產(chǎn)生。?
影響玻璃強(qiáng)度的主要因素有哪些??
⑴化學(xué)鍵強(qiáng)度:固體物質(zhì)的強(qiáng)度主要由各質(zhì)點(diǎn)的鍵強(qiáng)及單位體積內(nèi)鍵的數(shù)目決定。?
⑵表面微裂紋:格里菲斯認(rèn)為玻璃破壞時(shí)是從表面裂紋開(kāi)始,隨著裂紋逐漸擴(kuò)展,導(dǎo)致整個(gè)試樣的破裂。?⑶微不均勻性:是由分相或形成離子群聚所致。微相之間易產(chǎn)生裂紋,且其相互間的結(jié)合力比較薄弱。?
⑷結(jié)構(gòu)缺陷:宏觀缺陷(結(jié)石、氣泡、條紋、節(jié)瘤)等常因成分與主體玻璃成分不一致、熱膨脹系數(shù)不同而造成內(nèi)
應(yīng)力。同時(shí)由于宏觀缺陷提供了界面,從而使微觀缺陷(點(diǎn)缺陷、局部析晶、晶界等)常常在宏觀缺陷的區(qū)域集中,從而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生,嚴(yán)重影響玻璃的強(qiáng)度。?
⑸溫度:玻璃強(qiáng)度隨溫度升高而降低。(-?273℃?~200?℃?)?⑹活性介質(zhì):①滲入裂紋象鍥子一樣使裂紋擴(kuò)展;?????????????②與玻璃起化學(xué)作用破壞結(jié)構(gòu)。?
⑺疲勞:玻璃的疲勞是由于在加荷作用下微裂紋的加深所致。?⑻玻璃中的應(yīng)力:分布不均的殘余應(yīng)力,使強(qiáng)度大大降低?
玻璃的熱穩(wěn)定性:玻璃經(jīng)受劇烈溫度變化而不破壞的性能成為玻璃的熱穩(wěn)定性。?
玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性:玻璃制品在使用過(guò)程中受到水、酸、堿、鹽、氣體及各種化學(xué)試劑和藥液的侵蝕,玻璃對(duì)這些侵蝕的抵抗能力稱(chēng)為玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。?
玻璃電導(dǎo)率與熱處理的關(guān)系??
①?子導(dǎo)電的玻璃經(jīng)淬火后,其電導(dǎo)率較退火玻璃高;相反,電子導(dǎo)電的玻璃則降低。
②?璃微晶化后能大大提高其電絕緣性能,完全析晶,其電導(dǎo)率能降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
③?相也會(huì)影響玻璃的電導(dǎo)率,不同的分相結(jié)構(gòu),影響不同?
④?玻璃的光學(xué)性質(zhì)是指玻璃的:折射、反射、吸收和透射?玻璃著色的原因是玻璃對(duì)光的:吸收和散射?
根據(jù)著色機(jī)理,顏色玻璃的著色可以分為:
離子著色、硫硒化物著色和金屬膠體著色?

如果只考玻璃工藝學(xué),這些應(yīng)該夠了。
考無(wú)機(jī)工藝學(xué)的話,可以不買(mǎi)課本,只會(huì)考這些。
祝過(guò)!
