無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)課件：熔體和非晶態(tài)固體 -

熔體和非晶態(tài)固體引言熔體是介于固體和液體之間的一種狀態(tài)，在結(jié)構(gòu)上更接近于固體。玻璃態(tài)和非晶態(tài)常作為同義詞，但很多非晶態(tài)有機(jī)材料及非晶態(tài)金屬和合金通常并不稱為玻璃，因而非晶態(tài)含義應(yīng)該更廣一些。玻璃一般指從液態(tài)凝固下來(lái)，結(jié)構(gòu)上與液態(tài)連續(xù)的非晶態(tài)固體。熔體和玻璃態(tài)是相互聯(lián)系、性質(zhì)相近的兩種聚集狀態(tài)，這兩種聚集狀態(tài)對(duì)無(wú)機(jī)材料的形成和性質(zhì)有十分重要的作用。第一節(jié)熔體的結(jié)構(gòu)第二節(jié)玻璃的通性第三節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)第四節(jié)非晶態(tài)固體的形成第五節(jié)常見(jiàn)玻璃類型與實(shí)例第六節(jié)玻璃的性質(zhì)目錄對(duì)熔體結(jié)構(gòu)的一般認(rèn)識(shí)：1.晶體與液體的體積密度相近。當(dāng)晶體熔化為液體時(shí)體積變化較小，一般不超過(guò)10％(相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)間平均距離增加3％左右)；而當(dāng)液體氣化時(shí)，體積要增大數(shù)百倍至數(shù)千倍(例如水增大1240倍)。2.晶體的熔解熱不大，比液體的氣化熱小得多。

Na晶體Zn晶體冰熔融熱(kJ/mol)2.516.706.03而水的氣化熱為40.46kJ/mol。這說(shuō)明晶體和液體內(nèi)能差別不大，質(zhì)點(diǎn)在固體和液體中的相互作用力是接近的。5.1

熔體的結(jié)構(gòu)熔體是指加熱到較高溫度才能液化的物質(zhì)的液體，熔體或液體是介于氣體和晶體之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。大量事實(shí)證明，熔體和晶體更相似。熔體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是熔體內(nèi)部存在著近程有序區(qū)域，熔體是由晶體在高溫分化的大大小小的近程有序的熔體聚合體構(gòu)成的。熔體的結(jié)構(gòu)與熔體組成和溫度有密切的關(guān)系。以硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)為例分析熔體組成、溫度與結(jié)構(gòu)的變化關(guān)系。SiO2不同聚集狀態(tài)的X射線衍射氣體熔體晶體玻璃強(qiáng)度Isinθλ

綜上所述:液體是固體和氣體的中間相，液體結(jié)構(gòu)在氣化點(diǎn)和凝固點(diǎn)之間變化很大，在高溫（接近氣化點(diǎn)）時(shí)與氣體接近，在稍高于熔點(diǎn)時(shí)與晶體接近。由于通常接觸的熔體多是離熔點(diǎn)溫度不太遠(yuǎn)的液體，故把熔體的結(jié)構(gòu)看作與晶體接近更有實(shí)際意義。玻璃是由玻璃原料經(jīng)過(guò)加熱、熔融、快速冷卻而形成的一種無(wú)定形的非晶態(tài)固體。除了熔融法以外，氣相沉積法、水解法、高能射線輻射法、沖擊波法、濺射法等也可以制備玻璃。1．各向同性均質(zhì)玻璃體其各個(gè)方向的性質(zhì)，如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)等性能都是相同的。

2．介穩(wěn)性當(dāng)熔體冷卻為玻璃時(shí)，其狀態(tài)不是處于最低的能量狀態(tài)。它能較長(zhǎng)時(shí)間在低溫下保留高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)而不變化，因而為介穩(wěn)狀態(tài)或具有介穩(wěn)的性質(zhì)，含有過(guò)剩內(nèi)能。

5.2

玻璃的通性3．由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程是可逆的與漸變的，在一定的溫度范圍內(nèi)完成，無(wú)固定熔點(diǎn)。

4．由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性。物質(zhì)體積與內(nèi)能

隨溫度變化示意圖過(guò)冷液體玻璃快冷慢冷晶體abcdefhTg1Tg2TMTV、Q玻璃性質(zhì)隨溫度的變化5.3

玻璃的結(jié)構(gòu)玻璃的性質(zhì)不但與化學(xué)組成有關(guān)，與它的結(jié)構(gòu)一也密切相關(guān)，研究玻璃的結(jié)構(gòu)有助于進(jìn)一步了解玻璃的性質(zhì)和特點(diǎn)。玻璃結(jié)構(gòu)是指玻璃中質(zhì)點(diǎn)在空間的幾何配置、有序程度及它們彼此間的結(jié)合狀態(tài)。由于玻璃結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，至今尚未提出一個(gè)統(tǒng)一和完善的玻璃結(jié)構(gòu)理論。目前最主要的、廣為接受的玻璃結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)是微晶學(xué)說(shuō)和無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)。1.微晶學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō)要點(diǎn)：

①玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體，即無(wú)數(shù)“微晶”分散在無(wú)定形介質(zhì)中；②“微晶”的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成，可以是獨(dú)立原子團(tuán)或一定組成的化合物和固溶體等微觀多相體，與該玻璃物系的相平衡有關(guān)；③“微晶”不同于一般微晶，而是晶格極度變形的微小有序區(qū)域，在“微晶”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大；④從“微晶”部分到無(wú)定形部分的過(guò)渡是逐步完成的，兩者之間無(wú)明顯界線。2.無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)

學(xué)說(shuō)要點(diǎn)：玻璃的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)相似，同樣形成連續(xù)的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同，玻璃的網(wǎng)絡(luò)是不規(guī)則的、非周期性的，因此玻璃的內(nèi)能比晶體的內(nèi)能要大。(1)每個(gè)氧離子最多與兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成離子相連;(2)在中心陽(yáng)離子周圍的配位氧離子數(shù)日必須是4或更小;(3)氧多面體相互間通過(guò)共有角頂相連，而不能共棱或共面;(4)每個(gè)多面體至少有三個(gè)角頂與相鄰多面體公共的。如石英玻璃和石英晶體的基本結(jié)構(gòu)單元都是硅氧四面體[SiO4]。各硅氧四面體[SiO4]都通過(guò)頂點(diǎn)連接成為三維空間網(wǎng)絡(luò)，但在石英晶體中硅氧四面體[SiO4]有著嚴(yán)格的規(guī)則排列；而在石英玻璃中，硅氧四面體[SiO4]的排列是無(wú)序的，缺乏對(duì)稱性和周期性的重復(fù)。石英晶體與石英玻璃結(jié)構(gòu)比較兩大學(xué)說(shuō)的比較與發(fā)展：微晶學(xué)說(shuō)：

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)了玻璃結(jié)構(gòu)的不均勻性、不連續(xù)性及有序性等方面特征，成功地解釋了玻璃折射率在加熱過(guò)程中的突變現(xiàn)象。尤其是發(fā)現(xiàn)微不均勻性是玻璃結(jié)構(gòu)的普遍現(xiàn)象后，微晶學(xué)說(shuō)得到更為有力的支持。

缺陷：第一，對(duì)玻璃中“微晶”的大小與數(shù)量尚有異議。微晶大小根據(jù)許多學(xué)者估計(jì)波動(dòng)在0.7～2.0nm。之間，含量只占10％～20％。0.7～2.0nm只相當(dāng)于2～1個(gè)多面體作規(guī)則排列，而且還有較大的變形，所以不能過(guò)分夸大微晶在玻璃中的作用和對(duì)性質(zhì)的影響。

第二，微晶的化學(xué)成分還沒(méi)有得到合理的確定。網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)了玻璃中離子與多面體相互間排列的均勻性、連續(xù)性及無(wú)序性等方面結(jié)構(gòu)特征。這可以說(shuō)明玻璃的各向同性、內(nèi)部性質(zhì)的均勻性與隨成分改變時(shí)玻璃性質(zhì)變化的連續(xù)性等基本特性。如玻璃的各向同性可以看著是由于形成網(wǎng)絡(luò)的多面體（如硅氧四面體）的取向不規(guī)則性導(dǎo)致的。而玻璃之所以沒(méi)有固定的熔點(diǎn)是由于多面體的取向不同，結(jié)構(gòu)中的鍵角大小不一，因此加熱時(shí)弱鍵先斷裂然后強(qiáng)鍵才斷裂，結(jié)構(gòu)被連續(xù)破壞。宏觀上表現(xiàn)出玻璃的逐漸軟化，物理化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出漸變性。

缺陷：近年來(lái)，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)展，積累了愈來(lái)愈多的關(guān)于玻璃內(nèi)部不均勻的資料，例如首先在硼硅酸鹽玻璃中發(fā)現(xiàn)分相與不均勻現(xiàn)象，以后又在光學(xué)玻璃和氟化物與磷酸鹽玻璃中均發(fā)現(xiàn)有分相現(xiàn)象。用電子顯微鏡觀察玻璃時(shí)發(fā)現(xiàn)在肉眼看來(lái)似乎是均勻一致的玻璃，實(shí)際上都是由許多從0.01～0.1μm的各不相同的微觀區(qū)域構(gòu)成的。玻璃態(tài)是熱力學(xué)不穩(wěn)定、動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài)，在玻璃的熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，由于粘度增長(zhǎng)很快、析晶速度很小而保持熔融態(tài)的結(jié)構(gòu)，因此，玻璃結(jié)構(gòu)與熔體結(jié)構(gòu)的關(guān)系體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)玻璃結(jié)構(gòu)除了與成分有關(guān)以外，在很大程度上與硅酸鹽熔體形成條件、玻璃的熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程有關(guān)，不能以局部的、特定的條件下的結(jié)構(gòu)來(lái)代表所有玻璃在任何條件下的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，即不能把玻璃結(jié)構(gòu)看作是一成不變的。(2)玻璃是過(guò)冷的液體，玻璃結(jié)構(gòu)是熔體結(jié)構(gòu)的繼續(xù)。即玻璃結(jié)構(gòu)與熔體結(jié)構(gòu)有一定的繼承性。(3)玻璃冷卻至室溫時(shí)，它保持著與該溫度范圍內(nèi)的某一溫度相應(yīng)的平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)和性能。即玻璃結(jié)構(gòu)與熔體結(jié)構(gòu)有一定的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)性。3.玻璃結(jié)構(gòu)與熔體結(jié)構(gòu)的關(guān)系5.4.1形成非晶態(tài)固體物質(zhì)與方法當(dāng)今普遍認(rèn)為，只要冷卻速率足夠快，幾乎任何物質(zhì)都能形成玻璃。

目前形成玻璃的方法有很多種，總的說(shuō)來(lái)分為熔融法和非熔融法。熔融法是形成玻璃的傳統(tǒng)方法，即玻璃原料經(jīng)加熱、熔融和在常規(guī)條件下進(jìn)行冷卻而形成玻璃態(tài)物質(zhì)，在玻璃工業(yè)生產(chǎn)中大量采用這種方法。此法的不足之處是冷卻速率較慢，工業(yè)生產(chǎn)一般為40～60℃/h，實(shí)驗(yàn)室樣品急冷也僅為1～10℃/s，這樣的冷卻速率不能使金屬、合金或一些離子化合物形成玻璃。5.4非晶態(tài)固體的形成非晶態(tài)固體形成形成玻璃氧化物的元素由熔融法形成玻璃的物質(zhì)由非熔融法形成玻璃的物質(zhì)5.4.2玻璃形成的條件熔融體是物質(zhì)在液相溫度以上存在的一種高能量狀態(tài)。隨著溫度降低，熔體釋放能量大小不同，可以有三種冷卻途徑：

（1）結(jié)晶化，即有序度不斷增加，直到釋放全部多余能量而使整個(gè)熔體晶化為止。

（2）玻璃化，即過(guò)冷熔體在轉(zhuǎn)變溫度Tg硬化為固態(tài)玻璃的過(guò)程。

（3）分相，即質(zhì)點(diǎn)遷移使熔體內(nèi)某些組成偏聚，從而形成互不混溶的組成不同的兩個(gè)玻璃相。1.形成玻璃的熱力學(xué)條件幾種硅酸鹽晶體與玻璃體的生成熱析晶分為晶核生成與晶體長(zhǎng)大兩個(gè)過(guò)程。

均態(tài)核化：熔體內(nèi)部自發(fā)成核。

非均態(tài)核化：由表面、界面效應(yīng)，雜質(zhì)、或引入晶核劑等各種因素支配的成核過(guò)程。

晶核生成速率IV是指單位時(shí)間內(nèi)單位體積熔體中所生成的晶核數(shù)目（個(gè)/cm3·s）；

晶體生長(zhǎng)速率u是指單位時(shí)間內(nèi)晶體的線增長(zhǎng)速率（cm/s）。Iv與u均與過(guò)冷度（△T＝TM－T）有關(guān)（TM為熔點(diǎn)）。下圖稱為物質(zhì)的析晶特征曲線。由圖可見(jiàn)，IV與u曲線上都存在極大值。2.形成玻璃的動(dòng)力學(xué)條件成核、生長(zhǎng)速率與過(guò)冷度的關(guān)系uuΔTIJIJuuΔTIvIv析晶體積分?jǐn)?shù)為10-6時(shí)具有不同熔點(diǎn)物質(zhì)的T-T-T曲線A-Tm=356.6KB-Tm=316.6KC-Tm=276.6KABC10－410－21021041061081010112010080604020時(shí)間（s）過(guò)冷度（K）幾種化合物生成玻璃的性能一些化合物的熔點(diǎn)(TM)和轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的關(guān)系3.玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件（1）復(fù)合陰離子團(tuán)大小與排列方式

從硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽等無(wú)機(jī)熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａr(shí)，熔體的結(jié)構(gòu)含有多種負(fù)離子集團(tuán)，這些集團(tuán)可能時(shí)分時(shí)合。這種大型負(fù)離子集團(tuán)可以看作由不等數(shù)目的［SiO4］4－以不同的連接方式歪扭地聚合而成，宛如歪扭的鏈狀或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

不同O／Si比對(duì)應(yīng)著一定的聚集負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu)，形成玻璃的傾向大小和熔體中負(fù)離子團(tuán)的聚合程度有關(guān)。聚合程度越低，越不易形成玻璃；聚合程度越高，特別當(dāng)具有三維網(wǎng)絡(luò)或歪扭鏈狀結(jié)構(gòu)時(shí)，越容易形成玻璃。

硼酸鹽、鍺酸鹽、磷酸鹽等無(wú)機(jī)熔體中，也可采用類似硅酸鹽的方法，根據(jù)O/B、O/Ge、O/P比來(lái)粗略估計(jì)負(fù)離子集團(tuán)的大小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，形成玻璃的O/B、O/Si、O/Ge、O/P比有最高限值。這個(gè)限值表明熔體中負(fù)離子集團(tuán)只有以高聚合的歪曲鏈狀或環(huán)狀方式存在時(shí)，方能形成玻璃。

形成硼酸鹽、硅酸鹽等玻璃的

O／B、O／Si等比值的最高限值（1）鍵強(qiáng)孫光漢于1947年提出氧化物的鍵強(qiáng)是決定其能否形成玻璃的重要條件，他認(rèn)為可以用元素與氧結(jié)合的單鍵強(qiáng)度大小來(lái)判斷氧化物能否生成玻璃。根據(jù)單鍵能的大小，可將不同氧化物分為以下三類：

l）玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體（其中正離子為網(wǎng)絡(luò)形成離子），其單鍵強(qiáng)度>335kJ／mol。這類氧化物能單獨(dú)形成玻璃。

2）網(wǎng)絡(luò)改變體（正離子稱為網(wǎng)絡(luò)改變離子），其單鍵強(qiáng)度<250kJ/mol。這類氧化物不能形成玻璃。但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使玻璃性質(zhì)改變。3）網(wǎng)絡(luò)中間體（正離子稱為網(wǎng)絡(luò)中間離子），其單鍵強(qiáng)度介于250～335kJ/mol。這類氧化物的作用介于玻璃形成體和網(wǎng)絡(luò)改變體兩者之間。

羅生（Rawson）進(jìn)一步發(fā)展了孫氏理論，提出用單鍵強(qiáng)度除以各種氧化物的熔點(diǎn)的比率來(lái)衡量玻璃形成的傾向。這樣，單鍵強(qiáng)度越高，熔點(diǎn)越低的氧化物越易于形成玻璃。一些氧化物的單鍵強(qiáng)度與形成玻璃的關(guān)系

離子鍵化合物在熔融狀態(tài)以單獨(dú)離子存在，流動(dòng)性很大，凝固時(shí)靠靜電引力迅速組成晶格。離子鍵作用范圍大，又無(wú)方向性，且離子鍵化合物具有較高的配位數(shù)（6、8），離子相遇組成晶格的幾率較高，很難形成玻璃。金屬鍵物質(zhì)，在熔融時(shí)失去聯(lián)系較弱的電子，以正離子狀態(tài)存在。金屬鍵無(wú)方向性并在金屬晶格內(nèi)出現(xiàn)最高配位數(shù)（12），原子相遇組成晶格的幾率最大，最不易形成玻璃。

純粹共價(jià)鍵化合物多為分子結(jié)構(gòu)。在分子內(nèi)部，由共價(jià)鍵連接，分子間是無(wú)方向性的范德華力。一般在冷卻過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)易進(jìn)入點(diǎn)陣而構(gòu)成分子晶格。

因此以上三種鍵型都不易形成玻璃。（2）鍵型

當(dāng)離子鍵和金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡時(shí)，通過(guò)強(qiáng)烈的極化作用，化學(xué)鍵具有方向性和飽和性趨勢(shì)，在能量上有利于形成一種低配位數(shù)（3、4）或一種非等軸式構(gòu)造，有s－p電子形成雜化軌道，并構(gòu)成σ鍵和π鍵，稱為極性共價(jià)鍵。既具有共價(jià)鍵的方向性和飽和性、不易改變鍵長(zhǎng)和鍵角的傾向，促進(jìn)生成具有固定結(jié)構(gòu)的配位多面體，構(gòu)成玻璃的近程有序；又具有離子鍵易改變鍵角、易形成無(wú)對(duì)稱變形的趨勢(shì)，促進(jìn)配位多面體不按一定方向連接的不對(duì)稱變形，構(gòu)成玻璃遠(yuǎn)程無(wú)序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此極性共價(jià)鍵的物質(zhì)比較易形成玻璃態(tài)。

金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的混合鍵稱為金屬共價(jià)鍵。

在金屬中加入半徑小電荷高的半金屬離子（Si4+、P5+、B3+等）或加入場(chǎng)強(qiáng)大的過(guò)渡元素，能對(duì)金屬原子產(chǎn)生強(qiáng)烈的極化作用，形成spd或spdf雜化軌道，形成金屬和加入元素組成的原子團(tuán)，類似于［SiO4］四面體，也可形成金屬玻璃的近程有序，

但金屬鍵的無(wú)方向性和無(wú)飽和性則使這些原子團(tuán)之間可以自由連接，形成無(wú)對(duì)稱變形的趨勢(shì)從而產(chǎn)生金屬玻璃的遠(yuǎn)程無(wú)序。

因此金屬共價(jià)鍵的物質(zhì)比較易形成玻璃態(tài)。

綜上所述，形成玻璃必須具有離子鍵或金屬鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的混合鍵型。

一般地說(shuō)陰、陽(yáng)離子的電負(fù)性差△x約在1.5～2.5之間；其中陽(yáng)離子具有較強(qiáng)的極化本領(lǐng)；單鍵強(qiáng)度(M－O)>335kJ/mol；成鍵時(shí)出現(xiàn)s－p電子形成雜化軌道。這樣的鍵型在能量上有利于形成一種低配位數(shù)的負(fù)離子團(tuán)構(gòu)造或結(jié)構(gòu)鍵，易形成無(wú)規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)，因而形成玻璃傾向很大。5.5.1硅酸鹽玻璃1.石英玻璃5.5常見(jiàn)玻璃類型與實(shí)例2.硅酸鹽玻璃硅酸鹽玻璃由于資源廣泛、價(jià)格低廉，對(duì)常見(jiàn)試劑和氣體介質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而成為實(shí)用價(jià)值最大的一類玻璃。二氧化硅是硅酸鹽玻璃中的主體氧化物，它在玻璃中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對(duì)硅酸鹽玻璃的性質(zhì)起決定性的影響。1.

B2O3玻璃5.5.2硼酸鹽玻璃2.硼酸鹽玻璃5.5.3磷酸鹽玻璃1.粘度及表面性質(zhì)

5.6

玻璃的性質(zhì)玻璃生產(chǎn)的各個(gè)階段，從熔制、澄清、均化、成形、加工，直到退火的每一工序都與粘度密切相關(guān)。如熔制玻璃時(shí)，粘度小，熔體內(nèi)氣泡容易溢出;在玻璃成形和退火方面粘度起控制性作用;玻璃制品的加工范圍和加工方法的選擇取決于熔體粘度及其隨溫度變化的速率。粘度也是影響水泥、陶瓷、耐火材料燒成速率快慢的重要因素。降低粘度對(duì)促進(jìn)燒結(jié)有利，但粘度過(guò)低又增加了胚體變形的能力;在瓷釉中如果熔體粘度控制不當(dāng)就會(huì)形成流釉等缺陷。此外，熔渣對(duì)耐火材料的腐蝕，對(duì)高爐和鍋爐的操作一也和粘度有關(guān)。因此熔體的粘度是無(wú)機(jī)材料制造過(guò)程中需要控制的一個(gè)重要工藝參數(shù)。粘度是流體（液體或氣體）抵抗流動(dòng)的量度。當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)：

F＝ηSdv/dx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(dòng)方向的速度梯度；

η―比例系數(shù)，稱為粘滯系數(shù)，簡(jiǎn)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(dòng)度ф，即ф=1/η。

影響熔體粘度的主要因素是溫度和化學(xué)組成。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(diǎn)之間的移動(dòng)很困難，因此硅酸鹽熔體的粘度比一般液體高得多。2.力學(xué)性質(zhì)

3.熱學(xué)性質(zhì)

玻璃的熱學(xué)性質(zhì)主要包括熱容、熱膨脹、導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性等。玻璃的熱容隨溫度上升而增加。在轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下，熱容的增加不明顯;溫度升到Tg以上，熱容迅速增加;熔融態(tài)玻璃的熱容隨著溫度的上升而急劇增加。玻璃的熱膨脹系數(shù)主要是由玻璃的化學(xué)組成決定的，Na2O和K2O能顯著地提高熱脹系數(shù);石英玻璃的熱脹系數(shù)最小;增加SiO2的含量可獲得低熱脹系數(shù)的玻璃。玻璃是熱的不良導(dǎo)體，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)約為銅的1/400。當(dāng)玻璃突然遇冷時(shí)，常常因收縮差異引起的體積效