神了：完全用玻璃做成的史蒂文森蒸汽机车模型
神了：完全用玻璃做成的史蒂文森蒸汽机车模型
世界上第一台
蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于1世纪发明的汽转球（Aeolipile），但它只不过是个玩具而已。
1804年2月21日，英国人理查·特里维西克制造了第一部蒸汽机车。1829年，英国人乔治·史蒂文森制造的火箭号是最早在商业成功使用的蒸汽机车。
为了纪念第一部蒸汽机车的发明，玻璃工艺大师Michal Zahradník制作了一个史蒂文森蒸汽机车模型，从活塞到传动轴，所有部件均采用玻璃制作。
至于你有没有震惊，反正我是目瞪口呆了。
玻璃的基本原理
玻璃的基本知识
玻璃结构理论： 晶子学说(1930年Randell) 近程有序（微晶尺寸1.0‐1.5nm) 晶子学说的价值在于它第一次指 出玻璃中存在微不均匀物，及玻 璃中存在一定的有序区域，这对 于玻璃分相、晶化等本质的理解 有重要价值。一、玻璃的结构 [SiO 4 ]石英晶体结构以及石英玻璃、钠硅 酸盐玻璃晶子结构示意图 2 玻璃结构是指玻璃中质点在空间的几何位置、有序程度以及他们之间的结合状态。
1932年W.H.Zachariasen借助V.M. Goldschmidt的离子晶界化学原则，利用晶体结构来阐述玻璃结构，即查氏把离子结晶化学原则和晶体结构知识推演到玻璃结构，描述了离子-共价键的化合物，如熔融石英、硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃。氧化物形成玻璃的四个条件： ?一个氧离子不能和两个以上的阳离子结合——氧的配位数不大于2； ?阳离子周围的阳离子熟不应多过3或4——阳离子的配位数为3或4； ?网络中氧配位多面体之间只能共顶角，不能共棱、共面。 ?如果网络是三维的，则网络中每一个氧配位多面体必须至少有三个氧离子与相邻多面体相连，以形成三维空间发展的无规则网络结构。 根据上述条件，B2O3、SiO2、P2O5是很好的玻璃形成体。不符合上述条件的氧化物则属于网络改良体，如碱金属、碱土金属氧化物。一些氧化物可以部分参与网络结构，称为网络中间体，如BeO、Al2O3、ZrO2 3
无规则网络学说强调了玻璃中多面体之间互相排列的连续性、均匀性和无序性，而晶子学说则强调了不连续性、有序性和微不均匀性。 因此，玻璃的结构是连续性、不连续性，均匀性、微不均匀性，无序性、有序性几对矛盾的对立统一体， 条件变化，矛盾双方可能相互转化。Figure 1. (a) Crystalline material (regular) and (b) glassy material (irregular).无规则网络学说 的玻璃结构模型
第三章材料的相结构及相图_材料科学基础
第三章材料的相结构及相图 第一节材料的相结构 1.1置换固溶体 当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。 金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体，但溶解度视不同元素而异，有些能无限溶解，有的只能有限溶解。影响溶解度的因素很多，主要取决于以下几个因素： （1）晶体结构 晶体结构相同是组元间形成无限固溶体的必要条件。只有当组元A和B的结构类型相同时，B原子才有可能连续不断地置换A原子，如图3-1所示。 (2) 原子尺寸因素 (3) 化学亲和力 (电负性因素) (4)原子价合金中的电子浓度可按下式计算： (3-1) 式中 A--分别为溶剂； B--溶质的原子价； x--为溶质的原子数分数(％)。
图3-2 元素的电负性(虚线表示铁的电负性数值) 1.1.2间隙固溶体 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。 在间隙固溶体中，由于溶质原子一般都比晶格间隙的尺寸大，所以当它们溶人后，都会引起溶剂点阵畸变，点阵常数变大，畸变能升高。因此，间隙固溶体都是有限固溶体，而且溶解度很小。 1.1.3固溶体的微观不均匀性 为了了解固溶体的微观不均匀性，可引用短程序参数。短程序参数α定义为 1.1.4固溶体的性质 （1）点阵常数改变 （2）产生固溶强化 （3）物理和化学性能的变化 1.2 中间相 1.2.1正常价化合物
1.2.2电子化合物 1.2.3原子尺寸因素有关的化合物 （1）间隙相和间隙化合物 (2) 拓扑密堆相 1.2.4超结构(有序固溶体) 金属间化合物由于原子键合和晶体结构的多样性，使得这种化合物具有许多特殊的物理、化学性能，已日益受到人们的重视，不少金属间化合物特别是超结构已作为新的功能材料和耐热材料正在被开发应用。 第二节二元系相图 2.1 固溶体的类型 置换固溶体示意图 间隙固溶体示意图
第五章 材料的相结构及相图
第五章材料的相结构及相图 (材料的相结构已提前在§2材料中的晶体结构中讲过) Unit 1相图基本知识、单元系相图、二元系相图 【目标与要求】 1．掌握组元、合金系、相、相变、固态相变、相平衡、相图 凝固与结晶等基本概念 2．掌握二元系相图的测定方法 3．掌握相律，杠杆定律及其应用 【内容】 1．相图基本知识 2．单元系相图 3．二元系相图的建立 【重点、难点】 1．相变、固态相变、相平衡、相图、凝固与结晶等基本概念 2．相律、杠杆定律及其应用 【方法及手段】 采用多媒体辅助教学，并结合提问和启发相结合的方式。利用动画来演示相图的测定。【进程】 §5.1 相图的基本知识 一、组元、合金系 1. 组元（component）：组成合金最基本的、可以独立存在的物质。 一元合金：纯Fe、纯Cu 二元合金：Fe-C、Cu-Zn、Cu-Ni 三元合金：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 2. 合金系（alloy system）：一系列成分不同的合金 二（三、多）元系合金 二、相、相变、相平衡、相律 1. 相（phase）： 单相合金：如单相 A 体不锈钢，单相黄铜（30％Zn） 多相合金：如双相不锈钢（A+F、A+M）、双相黄铜（40％Zn） 2. 相变（phase transformation）：旧相→新相的转变过程 固态相变（solid phase transformation ）。 从液相转变为固相的过程称为凝固(solidification)。 若凝固后的产物为晶体称为结晶(crystallization)。 金属转变过程为：汽态←液态←→固态 3. 相平衡（phase equilibrium）：没有量的增减和成份的改变。 实际上是一种动态平衡 相平衡条件：每个组元在各相中的化学势都彼此相等。 4. 相律（phase rule) 相律数学表达式：f=c-p+2