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第三章练习题1

一、填空题

玻璃具有下列通性： 、熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性、熔融态向玻璃态转化时物理、化学性能随温度变化的连续性。

在硅酸盐熔体中，当以低聚物为主时，体系的粘度低、析晶能力大。

物质在熔点时的粘度越_高越容易形成玻璃，Tg/Tm大于2/3（大于，等于，小于）时容易形成玻璃。

熔体是物质在液相温度以上存在的一种高能量状态，在冷却的过程中可以出—结晶化 玻璃化

和—分相—三种不同的相变过程。

当SiO2含量比较高时，碱金属氧化物降低熔体粘度的能力是Li2OMNa2O—K2O。

2Na2O?CaO?A12O3?2S1G2的玻璃中，结构参数Y为一^。

从三T曲线可以求出为避免析出10-6分数的晶体所需的临界冷却速率，该速率越4,越容易形成玻璃。

NaCl和SiO2两种物质中SiO2容易形成玻璃，因其具有极性共价键结构。

在NaO-SiO熔体中，当NaO/AlO1时，加入AlO使熔体粘度降低。

2 2 2 23 23

硅酸盐熔体中聚合物种类，数量与熔体组成（O/Si）有关，O/Si比值增大，则熔体中的高聚体［SiO］

4数量减少—。

硅酸盐熔体中同时存在许多聚合程度不等的负离子团，其种类、大小和复杂程度随熔体的组成和温度而变。当温度不变时，熔体中碱性氧化物含量增加，O/Si比值增大，这时熔体中高聚体数量减少。

二、问答题

试述熔体粘度对玻璃形成的影响？在硅酸盐熔体中，分析加入一价碱金属氧化物、二价金属氧化物或BO

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后熔体粘度的变化？为什么？

答：1）熔体粘度对玻璃形成具有决定性作用。熔体在熔点时具有很大粘度，并且粘度随温度降低而剧烈地升高时，容易形成玻璃。

2）在硅酸盐熔体中，加入RO,随着O/Si比增加，提供游离氧，桥氧数减小，硅氧网络断裂，使熔体粘度2

显著减小。加ARO,提供游离氧，使硅氧网络断裂，熔体粘度降低，但是由于R2+的场强较大，有一定的集聚作用，降低的幅度较小。加入B2O3，加入量少时，BQ处于三度空间连接的［BO4］四面体中，使结构网络聚集紧密，粘度上升。随着B2O3含量增加，B3+开始处于［BO3］三角形中使结构网络疏松，粘度下降。

1当我排队等着站上小便池的时候有人已经在大便池先尿了

试阐述网络形成体和网络变性体。

玻璃网络形成体：其单键强度＞335KJ/MOL。这类氧化物能单独形成玻璃。

网络变性体：其单键强度＜250KJ/MOL。这类氧化物不能形成玻璃，但能改变网络结构，从而使玻璃性质改变。

网络中间体：其单键强度介于250?335KJ/MOL。这类氧化物的作用介于玻璃形成体和网络改变体两者之间。

无规则网络学说的要点。

学说要点：玻璃的结构与相应的晶体结构相似，同样形成连续的三维空间网络结构。这种网络是离子多面体构筑起来的。晶体结构网是由多面体无数次有规律重复而构成，而玻璃中结构多面体重复没有规律性。

晶子假说要点

学说要点：硅酸盐玻璃是由无数“晶子”组成，“晶子”的化学性质取决于玻璃的化学组成。所谓“晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格变形的有序区域，在“晶子”中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大。“晶子”分散在无定形介质中，并从“晶子”部分到无定形部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界限。

试从结构上比较硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃的区别。

在晶体中，硅氧骨架按一定的对称规律排列；在玻璃中是无序的；

在晶体中，骨架外的金属阳离子占据点阵中的固定位置；在玻璃中，他们均匀地分布在骨架的空腔内，并起着平衡氧电荷的作用；

在晶体中，只有当骨架外阳离子半径相近时，才能发生同晶置换；在玻璃中，不论半径如何，只要遵循电价规则，骨架外的阳离子均能发生互相置换；

(4)在晶体中，氧化物有固定的化学计量；在玻璃中氧化物可以非化学计量的任意比例混合。

三、计算题

1.有两种不同配比的玻璃，其组成如下:

序号

Na2Owt%

Al2O3wt%

SiO2wt%

1

10

20

70

2

20

10

70

试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？

序号

Na2Omol%

Al2O3mol%

SiO2mol%

1

10.57

12.86

76.57

2

20.3

6.17

73.49

对于1：Na2O/Al2O31,所以A12O3为网络变性体

Z=4Rj(10.57+3X12.86+2X76.57)/76.57=2.64

AY1=2.72

对于2：Na2O/A12O31,所以A12O3为网络形成体

Z=4R2=(20.3+3X6.17+2X73.49)/(2X6.17+73.49)=2.17

?.?Y2=3.66

?.?Y]Y2..?序号1的玻璃组成的粘度比序号2的玻璃小。

2,