第五章非晶體結(jié)構(gòu)

熔體的結(jié)構(gòu)熔體的性質(zhì)玻璃的通性和玻璃的轉(zhuǎn)變玻璃的形成玻璃結(jié)構(gòu)理論第五章非晶體結(jié)構(gòu)玻璃體：大多數(shù)為金屬或非金屬物質(zhì)，經(jīng)高溫熔融后快速冷卻，使質(zhì)點排列無序而得到的。聚合物：分子鏈很長，在液體中無法經(jīng)過鏈段擴散過程形成規(guī)律排列的晶體結(jié)構(gòu)，而保持無規(guī)線團或纏繞狀的非晶體結(jié)構(gòu)，但在分子內(nèi)部的部分線段上又呈規(guī)律排列。凝膠體：膠體中分散粒子較多，當(dāng)脫水凝聚后，粒子已經(jīng)不能進行布朗自由運動而互相搭接形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。氣相沉積的非晶態(tài)薄膜：某物質(zhì)經(jīng)過氣相反應(yīng)沉積在另一材料表面形成的薄沉積層?！?.1熔體的結(jié)構(gòu)一、對熔體的一般認識一般熔體結(jié)構(gòu)簡單，冷卻易析晶。二、硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)單元－[SiO4]四面體2.基本結(jié)構(gòu)單元在熔體中存在狀態(tài)－聚合體基本結(jié)構(gòu)單元在熔體中組成形狀不規(guī)則、大小不同的聚合離子團（或絡(luò)陰離子團）在這些離子團間存在著聚合－解聚的平衡。聚合物理論石英玻璃中：1.石英結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)中硅氧鍵是強結(jié)合鍵，結(jié)合能力強，硅氧比為1/2。那么石英加堿會有哪些變化？2.石英的分化硅氧鍵強，會奪取Na2O等堿性氧化物中的氧，形成非橋氧，造成石英的分化。在石英熔體中，部分顆粒表面有斷鍵，這些斷鍵與空氣中的水汽作用，生成Si-OH鍵，若加入Na2O，斷鍵處發(fā)生離子交換。這樣，四面體網(wǎng)絡(luò)被堿分化后，形成大小不等的聚合物，此時Si4+/O2-＝1/2－1/3－1/4。3.縮聚分化過程產(chǎn)生的低聚物相互作用，形成級次較高的聚合物，釋放出部分Na2O4.平衡此時，系統(tǒng)呈現(xiàn)的狀態(tài)，“近程有序遠程無序”。三、影響低聚物濃度的因素1.溫度溫度升高，斷鍵數(shù)目增加，低聚物濃度增大。2.組成Si4+/O2-＝1/2－1/3－1/4，低聚物濃度增大；Na2O含量增加，O2-形成非橋氧，聚合物分化，低聚物濃度增大；堿金屬氧化物增加，低聚物濃度增大。一、粘度

粘度是流體（液體或氣體）抵抗流動的量度。當(dāng)液體流動時：F＝ηSdv/dx（3－1）式中F―兩層液體間的內(nèi)摩擦力；S―兩層液體間的接觸面積；dv/dx―垂直流動方向的速度梯度；η―比例系數(shù)，稱為粘滯系數(shù)，簡稱粘度。

因此，粘度物理意義是指單位接觸面積、單位速度梯度下兩層液體間的內(nèi)摩擦力。粘度單位是Pa·s（帕·秒）。1Pa·s＝1N·s/m2＝10dyne·s／cm2＝10P（泊）或1dPa·s（分帕·秒）＝1P（泊）。粘度的倒數(shù)稱液體流動度ф，即ф=1/η。§5.2熔體的性質(zhì)二、影響熔體粘度的主要因素1.溫度硅酸鹽熔體在不同溫度下的粘度相差很大，可以從10－2變化至1015Pa·s；組成不同的熔體在同一溫度下的粘度也有很大差別。在硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)中，有聚合程度不同的多種聚合物交織而成的網(wǎng)絡(luò)，使得質(zhì)點之間的移動很困難，因此硅酸鹽熔體的粘度比一般液體高得多。硅酸鹽熔體粘度隨溫度連續(xù)變化，隨著溫度的升高，熔體粘度降低。金屬鹽熔體有一個熔點Te，當(dāng)溫度達到Te時，由晶體變?yōu)槿垠w。幾種熔體的粘度粘度的測定：

硅酸鹽熔體的粘度相差很大，從10-2～1015Pa·s，因此不同范圍的粘度用不同方法測定．107～1015Pa·s：拉絲法。根據(jù)玻璃絲受力作用的伸長速度來確定。10～107Pa·s：轉(zhuǎn)筒法。利用細鉑絲懸掛的轉(zhuǎn)筒浸在熔體內(nèi)轉(zhuǎn)動，懸絲受熔體粘度的阻力作用扭成一定角度，根據(jù)扭轉(zhuǎn)角的大小確定粘度。100.5～1.3×105Pa·s：落球法。根據(jù)斯托克斯沉降原理，測定鉑球在熔體中下落速度求出。小于10－2Pa·s：振蕩阻滯法。利用鉑擺在熔體中振蕩時，振幅受阻滯逐漸衰減的原理測定。⑴粘度一溫度關(guān)系a.

玻耳茲曼能量分布定律（絕對速度理論）ф＝φ0ｅ－△E/kTη＝1/ф＝η0ｅ△E/kT

lgη＝

A＋B/T式中△E―質(zhì)點粘滯活化能；k―波爾茲曼常數(shù)；T―絕對溫度；η0－與熔體組成有關(guān)的常數(shù)。但這兼?zhèn)€公慕式假鴨定粘桐滯活脈化能襖是和狼溫度喂無關(guān)攻的常梢數(shù)，騰所以輪只能點應(yīng)用筐于簡旦單的泄不締電合的宴液體脈或在扁一定在溫度善范圍叨內(nèi)締攔合度劉不變寄的液驚體。要對于皂硅酸心鹽熔圍體在燃較大烏溫度語范圍撓時，其斜率貍會發(fā)朵生變序化，飛因而沫在較川大溫束度范環(huán)圍內(nèi)殿以上命公式申不適撞用。鈉鈣偏硅酸尊鹽玻嘆璃熔跪體粘析度與殼溫度丑的關(guān)塘系0.40.61.00.81.21296301600200010001200800600Logη1/T10-3(K-1)(180)(300)(550)kJ/molb.浩VF疫T公式（Vo更ge澇l－Fu潛lc掩he雀r－Ta程mm遭an糟n公式婦）（自由懶體積紋理論卻）式中A、B、T0――均是甚與熔衣體組雖成有碧關(guān)的良常數(shù)豎。c.特征沿溫度（過徒剩熵康理論肥）某些支熔體截的粘隨度－逝溫度氏曲線a.應(yīng)變吸點:粘度盈相當(dāng)洋于諸４×1籍013Pa點·s的溫怪度，知在該劇溫度姥，粘銳性流胸動事胃實上默不復(fù)關(guān)存在詠，玻宮璃在峰該溫偏度退蛾火時使不能凱除去競其應(yīng)貍力。b.退火顆點（Tg）:粘度勿相當(dāng)艷于1012Pa網(wǎng)·s的溫奔度，托是消測除玻會璃中蠢應(yīng)力賤的上財限溫團度，曠也稱隨為玻須璃轉(zhuǎn)咳變溫劃度。c.變形股點:粘度武相當(dāng)李于1010～1010駛.5Pa徒·s的溫濾度，達是指酬變形追開始堤溫度勿，對句應(yīng)于雅熱膨喜脹曲倡線上父最高君點溫咽度，砍又稱腳為膨忠脹軟殼化點煤。d.Li礦tt疲el醋et蓮on軟化頁點:粘度藝相當(dāng)諒于4.初5×矛106Pa戚·s的溫稍度，錘它是諸用0.腔55～0.歪75興mm直徑龍，23鞏cm長的店玻璃勻纖維橫在特拳制爐獵中以誰５℃擇／mi階n速率裁加熱程，在單自重蟲下達酸到每遙分鐘頂伸長傅一毫瓣米時豬的溫涉度。e.操作錘點:粘度某相當(dāng)巴于104Pa繳·s時的辟溫度辣，是渾玻璃案成形越的溫待度。f.成形散溫度秤范圍:粘度岸相當(dāng)奸于103～107Pa街·s的溫懷度。煎指準陵備成臟形操橡作與祝成形宋時能流保持寸制品糧形狀沖所對臨應(yīng)的徐的溫蛛度范府圍。g.熔化孤溫度:粘度芝相當(dāng)?shù)溣?0擇Pa盾·s的溫程度。糧在此姜溫度顆下，司玻璃豆能以糟一般范要求搜的速按度熔畢化。臟玻璃蠻液的創(chuàng)澄清已、均溉化得認以完攜成。２．粘度——組成丈關(guān)系（1）O/Si比硅酸五鹽熔夸體的籃粘度茂首先撫取決寶于硅必氧四丟面體懶網(wǎng)絡(luò)豆的聚鼻合程見度，即徐隨O/Si比的面上升餓而下曠降，撒見表等。熔體舊中O/Si比值稻與結(jié)拌構(gòu)及鵝粘度蝴的關(guān)芬系(2管)一價杏堿金版屬氧百化物通常堿金迷屬氧哨化物（Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O）能降低切熔體偏粘度。這詠些正積離子急由于眨電荷擴少、喜半徑甜大、略和O2－的作靠用力拳較小攔，提煉供了復(fù)系統(tǒng)腸中的羨“自由竄氧”而絕使O/Si比值鞭增加廁，導(dǎo)災(zāi)致原握來硅過氧負灶離子典團解梢聚成漸較簡郊單的矩結(jié)構(gòu)諸單位鑰，因規(guī)而使眼活化室能減盤低、啄粘度謹變小妄。這種始氧化擊物稱頁為網(wǎng)絡(luò)奔修改能氧化盡物a.當(dāng)Ｒ2O含量尼較低筋時（O/Si較低戴），迫熔體長中硅執(zhí)氧負之離子拌團較膝大，丑對粘淋度起易主要感作用肆的是免四面潑體[S辭iO4]間的供鍵力搶。這絨時，油加入辰的正是離子泄的半也徑越胳小，飛降低攻粘度召的作測用越桂大，紐奉其次疫序是Li＋>N淘a＋>Ｋ＋>Rb＋>C轉(zhuǎn)s＋。這是察由于R＋除了拼能提汽供“咐游離唐”氧泰，打上斷硅仙氧網(wǎng)隙絡(luò)以襪外，旨在網(wǎng)鳥絡(luò)中然還對柏→Si－O－Si←鍵有第反極勵化作蠅用，妻減弱件了上寬述鍵煮力。Li＋離子桑半徑荷最小見，電材場強風(fēng)度最合強，紡反極繁化作條用最武大，障故它降低葬粘度飯的作勿用最丙大。b.當(dāng)熔乞體中哥Ｒ2O含量拜較高荷（O/Si比較香高）滾時，緣瑞則熔泡體中丟硅氧究負離揪子團挽接近端最簡言單的[S踢iO4]形式牲，同水時熔序體中谷有大帶量Ｏ2-存在英，[S巡壽iO4]四面檢體之甩間主圓要依夢靠R－O鍵力基連接印，這沾時作灣用力來矩最傳大的Li+就具主有較項大的隆粘度條。在津這種價情況順下，慕Ｒ2O對粘律度影緒響的薯次序辨是Li+<N籍a(chǎn)+<Ｋ+。（3）二螞價金袖屬氧冊化物二價游堿土壞金屬碼氧化門物對枯粘度或影響嗓：一方欄面和拾堿金膝屬離叨子一礎(chǔ)樣，糧能使燭硅氧波負離堅子團香解聚幅使粘頃度降債低；另一趕方面矩，它釘們的懷電價頸較高笛而半況徑又寄不大也，因持此其別離子齒勢Z/咱r較Ｒ+的大鮮，能尖奪取級硅氧鬧負離奏子團雄中的便Ｏ2-來包占圍自餓己，襯導(dǎo)致牌硅氧突負離勤子團抽聚合煙。綜合字兩個棵相反瘡效應(yīng)劈燕，Ｒ2+降低逢粘度致的次悅序是Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Ｍg2+，系統(tǒng)僚粘度抄次序揭為Ba2+<S綱r2+<C井a(chǎn)2+<Ｍg2+。（4）高橋價金尚屬氧怕化物a.網(wǎng)絡(luò)欣形成屑氧化叮物（網(wǎng)絡(luò)盞形成延體）Si蜻O2、P2O5、B2O3等，厲他們耐的特廟點時膚正離潤子半壩徑高脂小，撥電價沙高，難與柴氧形渠成混遷合鍵舊，能刻單獨短形成擁玻璃遍。（壓硅酸掌鹽、料磷酸綢鹽、哈硼酸紛鹽玻栗璃）b.網(wǎng)絡(luò)中間殃體氧慈化物Al2O3當(dāng)石溜英玻蘭璃中火不僅畜混入Na2O氧化清物，挽還混競有Al2O3時，括成為涉鈉鋁閉硅酸輪鹽玻既璃，匹，當(dāng)Al2O3/Na2O≤齡1時，Al2O3作為網(wǎng)絡(luò)者形成氧化稱物，頁起到拉補網(wǎng)徒的作古用。Al2O3/Na2O＞1時，Al2O3作為網(wǎng)絡(luò)令修改被氧化逃物，起磚到斷帽網(wǎng)的密作用誤。（5）陽離忠子配禮位數(shù)在硅食酸鹽Na2O－Si盡O2系統(tǒng)貌中：1）當(dāng)B2O3含量鍬較少州時，Na2O/霞B2O3>1，結(jié)構(gòu)級中”罵游離錄”氧轉(zhuǎn)充足依，B3＋以[B璃O4]四面按體狀宅態(tài)加苗入到[S觀iO4]四面膽體網(wǎng)泡絡(luò)，惠將斷傻開的董網(wǎng)絡(luò)舞重新慢連接木起來址，結(jié)薄構(gòu)趨增于緊碗密，貸粘度悲隨含打量升蛛高而愈增加村；2）當(dāng)Na2O/液B2O3約為1時(B2O3含量智約為15％)，B3＋形成[B廊O4]四面炎體最椅多，廈粘度開達到翁最高謹點；3）B2O3含量姐繼續(xù)勸增加任，較先多量劈燕的B2O3引入歡使Na2O/毀B2O3<1，“游離住”氧光不足炕，B3＋開始飾處于住層狀[B才O3]中，擱使結(jié)工構(gòu)趨勾于疏鴉松，甘粘度耕又逐槽步下念降。16襖Na2O·段xB2O3·(閥84－x)含Si茶O2系統(tǒng)價玻璃關(guān)中56波0℃時的蛇粘度禮變化151413121110048121620242832Lgη(η:P)B2O3(mol%)（6）混無合堿席效應(yīng)熔體命中同擊時引癢入一宿種以災(zāi)上的角Ｒ2O或RO時，皮粘度蠻比等推量的順一種夢Ｒ2Ｏ或RO高，盈稱為占“混錢合堿粗效應(yīng)脊”，多這可曠能和耳離子達的半買徑、陡配位案等結(jié)勵晶化返學(xué)條寺件不要同而邀相互立制約習(xí)有關(guān)湊。（7）離墻子極夠化的發(fā)影響離子教間的框相互挽極化撥對粘梅度也耕有重燥要影槍響。廢由于倒極化孫使離編子變?nèi)嵝?，共價應(yīng)鍵成助分增替加，寇減弱踏了Si－O鍵力，溫鉛度一輩定時座，引姜入等孔量的植具有18電子孤層結(jié)練構(gòu)的誰二價叼副族之元素驕離子Zn2+、Cd2+、Pb2+等較艘引入潔含8電子季層結(jié)牧構(gòu)的顫堿土語金屬浴離子蕩更能張降低紡系統(tǒng)載的粘錯度。（8）其擱它化挑合物Ca旋F2能使周熔體滑粘度響急劇綠下降派，其另原因刊是F－的離斑子半迫徑與O2－的相餅近，彈較容滅易發(fā)滾生取予代，趕但F－只有活一價下，將滅原來喜網(wǎng)絡(luò)課破壞葡后難寶以形斤成新時網(wǎng)絡(luò)廉，所禿以粘禽度大本大下偽降。聾稀土姿元素焰氧化側(cè)物如舍氧化高鑭、判氧化踏鈰等威，以駱及氯慣化物件、硫瘋酸鹽乏在熔須體中遺一般朱也起刺降低壘粘度或的作木用。怕綜邀上所部述，虜加入擾某一碌種化座合物里所引綱起粘寺度的夜改變碗既取蔽決于捆加入看的化場合物誦的本問性，感也取撐決于熱原來穿基礎(chǔ)怨熔體刃的組胖成。1．各甘向同蓋性2．介水穩(wěn)性參：長革時間架在低踐溫下嘆保留雹高溫雷時的委結(jié)構(gòu)轟狀態(tài)3．由昆熔融粗態(tài)向拔玻璃如態(tài)轉(zhuǎn)委化的湊過程虜是可頸逆的松與漸衰變的陵，在絕一定澆的溫絞度范面圍內(nèi)源完成考，無久固定佳熔點惰。4．由騙熔融感態(tài)向棚玻璃聰態(tài)轉(zhuǎn)外化時黑物理嬸、化受學(xué)性廣質(zhì)隨晃溫度漆變化響的連速續(xù)性§5戒.3玻璃呆的通訂性液固瞧狀態(tài)狠下的V~漠T關(guān)系特征得溫度療：Tg－脆姥性溫田度，決即退宅火的江上限升溫度淘（消制除內(nèi)找應(yīng)力另）Tf－軟弟化溫房誠度，壺拉絲峽的最毛低溫價度Tg～Tf：反倒常間吸距，御在這選一溫竹度段陸內(nèi)，跌玻璃壩性質(zhì)狡變化址劇烈遣。§5奇.4玻璃撓的形胸成1．形害成玻融璃的宣物質(zhì)終及方我法2．玻德璃形沿成的禮熱力載學(xué)條旋件3．玻魄璃形抓成的快動力害學(xué)條梳件4．玻舊璃形浸成的渠結(jié)晶蛋化學(xué)浸條件（1）復(fù)訴合陰盜離子預(yù)團大罪小與數(shù)排列桂方式（2）鍵丙強（3）鍵吸型1．形馬成玻守璃的取物質(zhì)與及方緊法當(dāng)今建普遍賽認為倚，只震要冷雪卻速陪率足旅夠快緊，幾淚乎任百何物多質(zhì)都鴿能形亮成玻及璃。方法姜：熔融席法和降非熔儉融法芬。熔融勁法是形巖成玻謝璃的啞傳統(tǒng)覆方法半，即掏玻璃模原料值經(jīng)加際熱、盲熔融田和在喇常規(guī)劃條件邊下進慚行冷喬卻而潑形成沾玻璃墻態(tài)物影質(zhì)，舍在玻衛(wèi)璃工饒業(yè)生觀產(chǎn)中兄大量亞采用研這種陵方法功。缺點嶼：是聽冷卻中速率眉較慢裁，工漁業(yè)生率產(chǎn)一牧般為40～60誓℃/料h，實驗手室樣戰(zhàn)品急秋冷也吧僅為1～10蹈℃/康s，這樣桶的冷拋卻速尾率不紀能使紅金屬老、合淋金或運一些獨離子睡化合晶物形終成玻窮璃。由熔喂融法善形成乞玻璃雕的物輕質(zhì)由非洲熔融遮法形殺成玻酒璃的奪物質(zhì)2．玻母璃形樂成的眨熱力介學(xué)條尿件熔融境體是篩物質(zhì)齒在液厲相溫密度以晚上存稿在的噴一種顏高能殲量狀妹態(tài)。輸隨著轎溫度失降低瓦，熔掀體釋爽放能叼量大速小不研同，刊可以芳有三飾種冷女卻途心徑：（1）結(jié)法晶化拿，即易有序煉度不喉斷增康加，榆直到異釋放逐全部右多余父能量跌而使濱整個閱熔體炎晶化毅為止陷。泳（2）玻疤璃化掘，即敵過冷泳熔體尊在轉(zhuǎn)伐變溫扁度Tg硬化陷為固山態(tài)玻秒璃的菌過程藏。溝（3）分鉗相，代即質(zhì)尖點遷剪移使甩熔體丸內(nèi)某束些組重成偏乒聚，貌從而蕉形成新互不鞠混溶堵的組阿成不同炕的兩晝個玻呆璃相設(shè)。幾種協(xié)硅酸勿鹽晶憐體與份玻璃鬼體的孤生成錯熱3．玻擱璃形喇成的搶動力楚學(xué)條宴件從析尤晶的時條件圍反推蹤蝶玻璃攝形成字的條撓件。析晶打分為稍晶核贊生成餐與晶由體長余大兩上個過蝕程。均態(tài)毛核化：熔牙體內(nèi)菠部自決發(fā)成吃核。非均排態(tài)核村化：由左表面奶、界奧面效秋應(yīng)，囑雜質(zhì)介、或滲引入盼晶核確劑等隊各種蛋因素媽支配伐的成管核過辰程。核生武成速觀率IV:是指武單位成時間鐘內(nèi)單賽位體齡積熔妖體中兆所生劃成的巨晶核鍵數(shù)目丟（個/c簡m3·s）；晶體哈生長廁速率u:是指壤單位我時間歸內(nèi)晶畜體的蔽線增箱長速劃率（cm談/s）。Iv與u均與曠過冷亂度（△T＝TM－T）有關(guān)酸（TM為熔穴點）丙。圖1為物概質(zhì)的匙析晶暫特征鍋曲線輸。由菠圖可央見，IV與u曲線劑上都蠶存在促極大香值。圖1成核梨、生得長速右率與最過冷純度的紗關(guān)系uuΔTIJIJuuΔTIvIv析晶父體積延分數(shù)效為10-6時具黨有不勒同熔慕點物曠質(zhì)的T-談T-耕T曲線A-壇Tm沈=3認56拼.6覽K船B駱-T若m=缸31改6.隱6K記C-屠Tm五=2葉76飛.6鉗KABC10－410－21021041061081010112010080604020時間頁（s）過冷背度（K）實驗畏證明景：當(dāng)晶閉體混贊亂地元分布特于熔襪體中肯時，律晶體巖的體拾積分尸數(shù)（信晶體時體積迅／玻按璃總仗體積Vβ/V）為10－6時，暫剛好失為儀皆器可愁探測濾出來準的濃僵度。果根據(jù)蜻相變灶動力崖學(xué)理寶論，截通過魄式（3－23）估報計防咐止一赴定的盆體積夕分數(shù)節(jié)的晶濾體析嘆出所夏必須無的冷蕉卻速橋率。Vβ／V領(lǐng)≈л蔥/3蛙Ivu3t4（3－23）式中Vβ－析埋出晶筆體體幻玉積；V－熔燒體體斗積；Iv－成踢核速壺率；u－晶幅體生劇長速廚率；t－時瓦間。4．玻璃菜形成棋的結(jié)挖晶化具學(xué)條評件（1）復(fù)族合陰考離子座團大母小與哭排列寺方式硅酸由鹽、泰硼酸米鹽、址磷酸蘆鹽等火無機斯熔體茂轉(zhuǎn)變誘為玻在璃時芝，熔矩體的他結(jié)構(gòu)垮含有山多種粗負離同子集回團，夾形成淡玻璃覆的傾勞向大嫌小和陡熔體瘦中負腰離子軌團的被聚合闊程度免有關(guān)鑒。聚合馳程度負越低，越不易形成年玻璃慣；聚泛合程度泛越高，特銹別當(dāng)架具有旬三維愉網(wǎng)絡(luò)握或歪折扭鏈廟狀結(jié)炮構(gòu)時片，越容易形成蘇玻璃層。硼酸岡鹽、嬌鍺酸悼鹽、滋磷酸溝鹽等竊無機煎熔體嗚中，璃也可燥采用剖類似勿硅酸蛛鹽的尾方法粗，根闊據(jù)O/移B、O/Ge、O/閑P比來呀粗略楊估計矩負離辟子集各團的依大小灶。根街據(jù)實猾驗，妹形成句玻璃灘的O/擱B、O/Si、O/Ge、O/康P比有歉最高傳限值己。這挪個限刺值表斜明熔割體中它負離現(xiàn)子集辣團只枝有以袖高聚伙合的腸歪曲棵鏈狀端或環(huán)碑狀方錄式存怎在時奴，方搏能形網(wǎng)成玻字璃。形成棉硼酸熟鹽、姑硅酸包鹽等莖玻璃前的O／B、O／Si等比信值的既最高滋限值（2）鍵燥強孫光疑漢于19區(qū)47年提坑出氧孟化物棟的鍵箏強是幻玉決定醋其能戒否形鍵成玻茂璃的膜重要吳條件委，他籃認為注可以號用元堪素與杜氧結(jié)突合的伐單鍵好強度彎大小弊來判漁斷氧約化物泄能否議生成司玻璃登根據(jù)派單鍵籮能的昏大小粗，可資將不晉同氧褲化物冒分為藏以下源三類補：a.玻璃需網(wǎng)絡(luò)祖形成暑體（麻其中拜正離事子為的網(wǎng)絡(luò)條形成戚離子癢），悉其單竭鍵強測度>3壞35堡kJ／mo曾l。這類柴氧化吩物能殼單獨艘形成袋玻璃集。b.網(wǎng)絡(luò)微修改紗體（兵正離菌子稱秀為網(wǎng)娛絡(luò)改漸變離瞧子）赤，其喊單鍵倡強度<2附50起kJ年/m慮ol。這境類氧旺化物紋不能鏡形成抖玻璃稿。但銅能改私變網(wǎng)漆絡(luò)結(jié)燙構(gòu)，巡壽從而精使玻愈璃性尖質(zhì)改奔變。C.網(wǎng)絡(luò)趣中間家體（娘正離痰子稱語為網(wǎng)北絡(luò)中露間離擴子）液，其敵單鍵握強度哄介于25刷0～33菊5k諒J/吳mo儲l。這右類氧伍化物恐的作彼用介拿于玻析璃形鞋成體肺和網(wǎng)姑絡(luò)改拉變體涂兩者券之間郊。羅生鎮(zhèn)（Ra希ws歐on）進嬌一步訪發(fā)展只了孫匹氏理蠟論，毛提出康用單滾鍵強頸度除抱以各阿種氧具化物湊的熔信點的求比率奔來衡住量玻才璃形朵成的刪傾向硬。這悔樣，單鍵卡強度獸越高績，熔劉點越卡低的降氧化韻物越舞易于憑形成男玻璃幣。一些輪氧化貌物的源單鍵懶強度扛與形鑰成?？剂У拟応P(guān)系（3）鍵林型離子譯鍵化巨合物在熔扔融狀規(guī)態(tài)以除單獨言離子洞存在殼，流諷動性耽很大者，凝怨固時催靠靜移電引候力迅揪速組拌成晶后格。兔離子縮慧鍵作仔用范茄圍大爪，又史無方逮向性旁，且漫離子憂鍵化兩合物枕具有猛較高補的配除位數(shù)恭（6、8），圍離子守相遇灣組成娛晶格虹的幾競率較柿高，考很難嗚形成大玻璃彼。金屬個鍵物朝質(zhì)，在隙熔融己時失娃去聯(lián)械系較轟弱的喘電子賺，以具正離不子狀拍態(tài)存竭在。墳金屬槐鍵無發(fā)方向眠性并籍在金閣屬晶焦格內(nèi)的出現(xiàn)交最高想配位紛數(shù)（12），疼原子恒相遇默組成寇晶格擁的幾贊率最漁大，恨最不灶易形怕成玻沃璃.純粹星共價蹤蝶鍵化薪合物多為略分子星結(jié)構(gòu)匯。在董分子腹內(nèi)部宰，由日共價蝦鍵連梳接，食分子創(chuàng)間是番無方戲向性到的范梳德華輕力。巖一般慘在冷昌卻過賭程中嚼質(zhì)點勿易進群入點旗陣而娛構(gòu)成忘分子駛晶格氧。釣因濱此以南上三西種鍵劈燕型都診不易咽形成賠玻璃關(guān)。當(dāng)離子先鍵和奧金屬辰鍵向女共價舊鍵過得渡時，訓(xùn)通過閣強烈斑的極算化作瞞用，應(yīng)化學(xué)染鍵具洽有方艷向性鳥和飽扎和性耳趨勢坑，在齊能量宣上有阻利于墻形成驚一種勿低配潤位數(shù)返（3、4）或會一種雞非等故軸式朵構(gòu)造圍，有s－p電子嘉形成鹿雜化提軌道征，并規(guī)構(gòu)成σ鍵和π鍵，斷稱為極性挽共價鴉鍵。既具綱有共槳價鍵仔的方泡向性刮和飽罰和性牢、不鋤易改戴變鍵架長和椒鍵角員的傾桑向，落促進攻生成蒸具有刺固定戀結(jié)構(gòu)缸的配淋位多辦面體李，構(gòu)娘成玻匹璃的近程芽有序；又具議有離廚子鍵鳴易改個變鍵繁角、孝易形機成無資對稱綢變形艱的趨好勢，鍛促進陷配位舉多面禿體不莖按一滋定方仗向連脖接的州不對粒稱變吸形，么構(gòu)成陜玻璃遠程倚無序的網(wǎng)黨絡(luò)結(jié)然構(gòu)。因此極性節(jié)共價日鍵的物身質(zhì)比較瀉易形廊成玻較璃態(tài)。金屬惠鍵向頃共價濾鍵過儉渡的猴混合威鍵稱勾為金屬架共價足鍵。含在金簽屬中趨加入稿半徑聾小電鍵荷高溫的半幻玉金屬渣離子句（Si4+、P5+、B3+等）捷或加售入場腎強大適的過勒渡元序素，基能對雄金屬俘原子層產(chǎn)生憂強烈火的極配化作橋用，谷形成sp隊d或sp咐df雜化辭軌道賓，形鑰成金益屬和畢加入瀉元素膛組成喝的原積子團械，類陶似于挑［Si與O4］四面俊體，銷也可茅形成挎金屬票玻璃閥的近程鐵有序，座但金舍屬鍵返的無終方向鹿性和禁無飽疊和性更則使系這些榨原子粒團之斧間可臭以自遺由連忍接，稠形成篇無對桶稱變鑼形的府趨勢彎從而士產(chǎn)生牛金屬梨玻璃六的遠程衰無序。昨因此金屬穗共價愛鍵的物絡(luò)質(zhì)比批較易敘形成物玻璃斤態(tài)。綜上鼻所述育，形成筆玻璃樂必須安具有極性絲式共價劫鍵或明金屬與共價薄鍵。侮一般敗地說等陰、染陽離啊子的夠電負桂性差△x約在1.趟5～2.破5之間軌；其軋中陽枯離子雜具有股較強飽的極誼化本始領(lǐng)；猜單鍵掀強度(M－O)卡>3適35標kJ膛/m沸ol；成鍵母時出銹現(xiàn)s－p電子藏形成獻雜化靠軌道愧。這榜樣的洽鍵型釘在能勁量上貴有利證于形尿成一谷種低怎配位擇數(shù)的玩負離娘子團綿構(gòu)造窯或結(jié)斜構(gòu)鍵蜻，易壩形成巷無規(guī)鋤則的幸網(wǎng)絡(luò)缸，因銳而形蝦成?？崃A狡向很筑大。一、聞玻璃濾體結(jié)迎構(gòu)模書型1.微晶至學(xué)說劃（晶株子模矩型）實驗里依據(jù)折射求率-溫度屬曲線鈉硅磚雙組請分玻脹璃的X射線以散射惑強度衛(wèi)曲線紅外長反射艇光譜§5煙.5玻璃臉體結(jié)投構(gòu)硅酸宰鹽玻休璃折夕射率遺隨溫輛度變絞化曲輪線200400300100500100200-200-100Δn×105T(℃)一種充鈉硅廢酸鹽月玻璃（Si銹O2含量76各.4槍%）的菠折射育率隨均溫度芹的變昂化曲杜線200300100-200-100Δn×107T(℃)βγαβαβ鱗石英鱗石英方石英27恰Na2O·孝73溝Si酷O2玻璃披的X射線際散射搭強度兇曲線1－未參加熱頌；2－在61職8℃保溫1小時3－在80去0保溫10分鐘煩和67煙0保溫20小時1501005001501005002502001501005000.10.20.30.40.5sinθλI132學(xué)說貝要點鳥：玻璃米結(jié)構(gòu)談是一熔種不覆連續(xù)嫂的原幫子集稀合體郵，即獄無數(shù)內(nèi)“微飽晶”脾分散勢在無賴定形計介質(zhì)火中；琴“微磚晶”凝的化者學(xué)性尿質(zhì)和沒數(shù)量深取決埋于玻天璃的慮化學(xué)泰組成級，可努以是源獨立柔原子碧團或梨一定休組成奮的化腸合物寫和固階溶體污等微宰觀多浙相體缸，與蘿該玻陜璃物命系的籃相平最衡有梨關(guān)；塘“微戴晶”脖不同紀于一騙般微自晶，痰而是糧晶格顆極度制變形額的微帳小有雹序區(qū)鉛域，演在“乘微晶蝦”中哈心質(zhì)尼點排全列較帝有規(guī)棍律，撐愈遠盞離中凍心則抹變形諒程度鵝愈大致；抵從“論微晶父”部喝分到緩無定轟形部擁分的負過渡尚是逐隊步完陡成的伴，兩挪者之轉(zhuǎn)間無著明顯芳界線膏。石英講等物X射線熱衍射黑圖00.040.080.120.160.200.24sinθλ00.040.080.120.160.200.24sinθλ00.040.080.120.160.200.24sinθλ石英玻璃方石英硅膠I玻璃正是由跳稱為糞晶子腔的很軟小的照晶體求的集禁合體朋組成紐奉的。牧晶子統(tǒng)點陣傘排列鎮(zhèn)不規(guī)咳則，涂因此賣干涉憶不規(guī)麻律，悄導(dǎo)致織衍射盯峰加巧寬。2.無規(guī)光則網(wǎng)俘絡(luò)學(xué)永說學(xué)說梨要點嗽：玻璃盆的結(jié)憶構(gòu)與肯相應(yīng)頁的晶音體結(jié)胡構(gòu)相鋸似，重同樣紫形成份連續(xù)昆的三淹維空撿間網(wǎng)扔絡(luò)結(jié)擱構(gòu)。堅但玻都璃的替網(wǎng)絡(luò)脫與晶絞體的犁網(wǎng)絡(luò)銀不同蜓，玻漆璃的周網(wǎng)絡(luò)群是不規(guī)澤則的漸、非秘周期清性的，因飛此玻意璃的埋內(nèi)能伸比晶炕體的內(nèi)能表要大。由敲于玻恭璃的彩強度魯與晶書體的淋強度諸屬于玩同一疤個數(shù)載量級塵，玻呈璃的鈴內(nèi)能庭與相堪應(yīng)晶賠體的回內(nèi)能奮相差拉并不徒多，拘因此盤它們板的結(jié)哲構(gòu)單喘元（步四面躬體或諷三角棒體）盾應(yīng)是避相同首的，中不同進之處篇在于鐮排列測的周壺期性毛。如石聚英玻悠璃和窯石英情晶體命的基姻本結(jié)攻構(gòu)單唉元都香是硅郵氧四賤面體[S憂iO4]。各硅柿氧四碑面體[S有iO4]都通題過頂啟點連剖接成吧為三邊維空豎間網(wǎng)申絡(luò)，雙但在盲石英箭晶體突中硅夫氧四盾面體[S季iO4]有著醋嚴格袋的規(guī)懂則排墓列；剝而在膠石英會玻璃距中，殖硅氧腰四面宏體[S改iO4]的排芽列是傾無序異的，閥缺乏泊對稱泄性和攝周期渣性的筋重復(fù)冶。石英鉤晶體陪與石旨英玻勁璃結(jié)迷構(gòu)比窮較扎哈善里阿牽生還姻提出貧氧化外物（AmOn）形成犧玻璃枕時，偷應(yīng)具認備如襖下四個梅條件：1．網(wǎng)授絡(luò)中疼每個宋氧離傭子最群多與母兩個A離子魚相聯(lián)貞；2．氧迷多面涉體中蝕，A離子擊配位滲數(shù)要逐盡量塘的小吩，即豈為4或3。3．氧香多面沃體相惠互連初接只太能共恢頂而祖不能慎共棱牛或共采面。4．每呼個氧腥多面老體至棚少有條三個斑頂角程是與蓬相鄰浮多面裳體共亂有以尸形成辦連續(xù)軍的無切規(guī)則映空間愉結(jié)構(gòu)找網(wǎng)絡(luò)鄉(xiāng)豐。3.兩大齊學(xué)說粒的比茶較與貨發(fā)展微晶榆學(xué)說：優(yōu)點：強箭調(diào)了需玻璃份結(jié)構(gòu)梁的不棗均勻錯性、生不連揪續(xù)性寇及有仁序性紡等方轟面特宿征，徑成功曾地解貨釋了李玻璃儀折射食率在陪加熱陳過程汽中的會突變怒現(xiàn)象停。尤述其是少發(fā)現(xiàn)嶺微不張均勻迷性是竟玻璃佛結(jié)構(gòu)換的普姿遍現(xiàn)溪象后稻，微成晶學(xué)掛說得淘到更具為有勒力的遲支持全。缺陷：第善一，滴對?；锪е醒辍拔⒖婢А毕５拇鬂娦∨c控數(shù)量芹尚有咸異議廊。微妻晶大塘小根棗據(jù)許怠多學(xué)方者估艷計波獎動在0.母7～2.喂0n公m。之間愧，含兆量只征占10％～20％。0.廊7～2.各0n溉m只相格當(dāng)于2～1個多仇面體丸作規(guī)彩則排喉列，固而且抗還有左較大姑的變迫形，干所以逗不能紐奉過分回夸大堵微晶酬在玻企璃中趴的作記用和蟲對性命質(zhì)的難影響惕。持第二恢，微時晶的姑化學(xué)霧成分次還沒寺有得組到合序理的餓確定子。網(wǎng)絡(luò)取學(xué)說糧：優(yōu)點：強腥調(diào)了蜘玻璃皺中離片子與嫁多面陷體相伙互間抱排列涌的均席勻性釘、連鼻續(xù)性鐮及無源序性鵲等方前面結(jié)少構(gòu)特享征。如玻麗璃的昂各向?qū)詮目梢员乜粗鴦t是由念于形粒成網(wǎng)忙絡(luò)的簡多面耳體（陣如硅旅氧四煎面體驢）的勿取向奶不規(guī)宴則性來導(dǎo)致蛙的?；识Ｌ亮еW所以食沒有誓固定妙的熔渠點是河由于伐多面狹體的涼取向作不同清，結(jié)臥構(gòu)中辟的鍵連角大組小不小一，姨因此鄰加熱荒時弱夕鍵先矮斷裂僑然后岔強鍵惜才斷挨裂，忽結(jié)構(gòu)能被連拆續(xù)破同壞。脊宏觀岔上表州現(xiàn)出歲玻璃爬的逐般漸軟掘化，在物理喘化學(xué)沾性質(zhì)衡表現(xiàn)桂出漸絹變性呀。缺陷勢：近年牢來，福隨著通實驗智技術(shù)芽的進推展，腹積累鼠了愈炸來愈單多的件關(guān)于玻璃翼內(nèi)部塔不均闖勻的資遞料，迫例如暖首先事在硼妨硅酸殘鹽玻補璃中之發(fā)現(xiàn)澡分相納與不餅均勻尾現(xiàn)象鬼，以綿后又膀在光罰學(xué)玻妙璃和娛氟化黑物與斗磷酸患鹽玻頭璃中平均發(fā)濾現(xiàn)有托分相轟現(xiàn)象桿。用挽電子晃顯微巨鏡觀呈察玻咳璃時復(fù)發(fā)現(xiàn)腿在肉綱眼看聲來似琴乎是襲均勻紙一致高的玻擇璃，另實際至上都張是由界許多皆從0.宇01～0.箭1μ桐m的各猛不相章同的古微觀精區(qū)域阻構(gòu)成菌的。事實子上，椅從哲乘學(xué)的潮角度碼講，玻璃迫結(jié)構(gòu)鴿的遠趨程無位序性伏與近紀程有叮序性派，連真續(xù)性棒與不個連續(xù)銹性，鐮均勻鹽性與損不均盛勻性祝并不答是絕為對的犁，在醋一定柳條件毅下可黎以相急互轉(zhuǎn)廢化。玻璃鎖態(tài)是惜一種頸復(fù)雜度多變鑒的熱耽力學(xué)踐不穩(wěn)品定狀予態(tài)，看玻璃槽的成潛分、勁形成暗條件慢和熱顫歷史羞過程董都會堂對其始結(jié)構(gòu)落產(chǎn)生愛影響劣，不干能以也局部感的，曬特定碼條件阿下的躁結(jié)構(gòu)熱來代修表所掉有玻勉璃在飛任何攜條件允下的遙結(jié)構(gòu)末狀態(tài)懇。二、憤幾種聽典型局的玻忽璃結(jié)丑構(gòu)1.硅酸州鹽玻多璃a.石英同玻璃啟結(jié)構(gòu)符合亡無規(guī)濱則網(wǎng)冊絡(luò)模弄型，Si/O點=1霧/2，但Si4+～O2-鍵角柏分布磁范圍阿廣，12致0°～18囑0冒°之間陵，熔由體粘度腰大。b.鈉硅恥