玻璃化学知识点总结

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卖玻璃常见知识点总结

卖玻璃常见知识点总结

卖玻璃常见知识点总结一、玻璃的特性1. 透明度:玻璃是一种高度透明的材料,能够让光线透过并且不使光线发生散射,因此常被用于窗户、玻璃门等。

2. 硬度:玻璃的硬度很高,通常在摩氏硬度中居于5.5-7之间,比普通金属硬度更高。

3. 耐腐蚀:玻璃不受化学药品的腐蚀,因此能够长时间保存。

4. 抗压性:玻璃在受到外部压力时具有一定的抗压性,不易破碎。

5. 抗热性:玻璃在受到高温环境时不易改变形状,也不易熔化。

二、玻璃的制造工艺1. 熔制:玻璃的主要原料是石英砂、石灰和碳酸钠等,这些原料在高温下被熔融成为液态玻璃。

2. 成型:液态玻璃通过吹制、浇铸、挤压等方式成型成为各种形状和尺寸的玻璃制品。

3. 冷却:成型后的玻璃经过冷却处理,使其变得坚硬和透明。

4. 表面处理:玻璃通常需要进行磨削、抛光等表面处理以提高其外观和性能。

三、玻璃的用途1. 建筑:玻璃被广泛用于建筑领域,如窗户、门、墙面等,增加了建筑物的透光性和美观度。

2. 家具:玻璃家具如玻璃桌面、玻璃柜门、玻璃橱窗等,具有美观、易清洁等优点。

3. 车辆:汽车上的挡风玻璃、侧窗玻璃等,提高了驾驶者的视野和安全性。

4. 电子产品:手机、平板电脑、电视等电子产品上的触摸屏、显示屏等都采用了玻璃材料。

5. 日用品:玻璃杯、碗、瓶等日用品也是玻璃的常见用途。

四、玻璃的保养1. 清洁:使用软布擦拭玻璃表面,尽量避免使用化学清洁剂,以免对玻璃表面造成损坏。

2. 防霉:玻璃制品容易吸附水汽,因此要注意保持干燥,防止发霉。

3. 防磨损:使用玻璃器皿时要注意轻放,避免碰撞造成磨损或者破碎。

五、关于玻璃的行业发展1. 玻璃制造技术的不断进步,生产出了各种新型玻璃,如夹层玻璃、防弹玻璃、自清洁玻璃等。

2. 玻璃在科技、医疗、环保等领域的应用越来越广泛,如光纤通讯、医用玻璃器皿、太阳能玻璃等。

3. 玻璃回收再利用的技术不断完善,有利于减少资源浪费和环境污染。

总结玻璃是一种常见的材料,具有许多独特的特性和广泛的用途。

卖玻璃的知识点总结

卖玻璃的知识点总结

卖玻璃的知识点总结玻璃的主要成分是硅酸盐,其制造过程一般包括原料准备、熔化、成型、退火等步骤。

根据不同的用途和要求,可以生产出各种类型的玻璃,比如透明玻璃、彩色玻璃、夹胶玻璃、钢化玻璃等。

这些玻璃不仅在外观上具有差异,而且在物理性能、化学性能、耐久性等方面也有所不同。

在现代建筑设计中,透明玻璃以其高透光性受到设计师的青睐,常用于建筑外墙、隔断、门窗等。

而彩色玻璃则可以带来视觉冲击,增加建筑的装饰效果。

钢化玻璃因其高强度、耐热性和防爆性能,逐渐成为建筑中门窗、幕墙、隔断等的首选材料。

夹胶玻璃则在玻璃外层夹入一层PVB薄膜,能够增加玻璃的抗冲击性和安全性,因此广泛应用于汽车、银行、商业建筑等领域。

玻璃在建筑装饰中不仅可以用于建筑外观,还可以通过印刷、压花、彩绘等方式进行装饰处理,为室内空间增加美感和艺术感。

同时,玻璃还可以根据需要进行弯曲、切割、钻孔等加工,以满足不同形状和尺寸的需求。

在玻璃的使用过程中,也会面临一些问题和考虑。

比如如何选择合适的玻璃类型和厚度、如何进行安装和施工、如何保养和清洁玻璃等。

这些问题都需要设计师、施工人员和使用者共同合作,以确保玻璃在使用中能够发挥最佳效果,并且能够安全耐久地使用。

在玻璃的行业中,技术研发和创新也是一个重要的方向。

比如近年来,隔热玻璃、自洁玻璃、电子调光玻璃等新型玻璃材料和技术不断涌现,为建筑设计带来更多可能性。

同时,环保、节能等要求也促使玻璃行业加快技术创新的步伐,研发出对环境友好、能够节能减排的新型玻璃产品。

总的来说,玻璃作为一种重要的建筑材料,在现代建筑中发挥着非常重要的作用。

通过不断的创新和发展,玻璃行业将为建筑设计和装饰带来更多的可能性和选择,并且能够满足人们对于美观、舒适、安全的需求。

玻璃知识点总结

玻璃知识点总结

玻璃知识点总结一、玻璃的概念玻璃是一种非晶态固体,其内部原子或分子未能排列成规则的结构。

它主要由氧、硅、钠、钙、铝等元素组成,其中硅和氧是其主要组成成分。

玻璃通常具有透明或半透明的特性,不同的成分和制造工艺会造成不同的颜色和性能。

二、玻璃的性质1. 透明性:玻璃是一种透明的材料,能够传递光线,并且不会改变光线的方向。

2. 耐腐蚀:玻璃具有较好的化学稳定性,能够抵抗大部分酸、碱的侵蚀。

3. 耐高温:玻璃具有良好的耐高温性能,不易发生变形或融化。

4. 绝缘性:玻璃是一种良好的绝缘体,能够阻止电流的传导。

5. 坚硬性:玻璃是一种硬质材料,但也比较脆弱,在受到冲击或压力较大时容易破裂。

6. 声学性能:玻璃是一种良好的声学材料,具有一定的隔音性能。

7. 光学性能:玻璃具有良好的光学性能,能够成为透镜、棱镜等光学器件的理想材料。

三、玻璃的制造工艺玻璃的制造工艺通常包括原料准备、混合熔化、成型和加工、淬火和检验等步骤。

基本的原料包括石英砂、碳酸钠、石灰石、铝矾土等,其中石英砂是玻璃的主要原料。

1. 原料准备:首先将各种原料进行精细的研磨和混合,确保原料的均匀性和稳定性。

2. 混合熔化:将混合好的原料加热至足够高的温度,并在加热炉中进行反应,使其熔化成玻璃熔体。

3. 成型和加工:将玻璃熔体倒入模具中,经过成型和加工,使之成为所需形状的玻璃制品。

4. 淬火:对成型的玻璃制品进行快速冷却,使其表面和内部产生较大的温度梯度,以增强其强度和耐热性。

5. 检验:对生产出的玻璃制品进行严格的质量检验,确保其符合相关的标准和要求。

四、玻璃的分类根据玻璃的成分和用途,可以将玻璃分为多种不同的类型。

常见的玻璃类型包括:1. 硅酸盐玻璃:由氧化硅、碱金属和碱土金属组成,是最常见的玻璃类型,用途广泛。

2. 钠钙玻璃:其主要成分是氧化硅、氧化钠和氧化钙,常用于制作容器、照明设备等。

3. 硼硅酸盐玻璃:含有较高比例的硼氧化物,具有较好的耐热性和化学稳定性。

玻璃知识点总结化学

玻璃知识点总结化学

玻璃知识点总结化学
玻璃的制备方法主要包括熔制法、溶胶-凝胶法和气相法等。

其中,熔制法是最为常用的一种方法,主要是将原料石英砂、氧化物和氧化剂混合加热至融化状态,然后冷却成型成为玻璃。

玻璃的性质与结构密切相关,主要包括物理性质和化学性质两个方面。

在物理性质方面,玻璃的透明性、硬度、导热性、热膨胀系数等都是研究的重点。

在化学性质方面,玻璃的耐腐蚀性、热稳定性、导电性等也是重要的研究内容。

玻璃的应用非常广泛,主要包括建筑、家居、包装、光学器材、仪器仪表等领域。

在建筑领域,玻璃被广泛应用于窗户、门、幕墙等建筑构件中,提升了建筑的整体美观性和透光性。

在家居领域,玻璃则被用作家具、餐具等制品的原料,满足了人们对于美观和实用的需求。

在包装领域,玻璃被用于制造瓶子、容器等包装用品,保障了产品的保存和卫生。

在光学器材领域,玻璃被应用于制造透镜、窗户等光学产品,在天文学、航天等领域有着重要的应用价值。

在仪器仪表领域,玻璃则被应用于各种仪器仪表的制造,如试管、分析仪器、温度计等。

总的来说,玻璃是一种非常重要的化学材料,在人们的日常生活和各行各业都有着广泛的应用。

因此,对于玻璃的制备、性质、结构以及应用的研究具有非常重要的意义,有助于拓展玻璃的应用领域,提高其性能和品质。

玻璃化学强化

玻璃化学强化
Contents
1 强化理论、工艺及管控简述
2
强化后各性能参数及测试简述 影响强化性能的各类因素分析 强化各因素在各水平下的设计经验总结
3
4
一、强化理论、工艺及管控简述
• 1、强化理论
– 玻璃的强化一般分为物理强化和化学强化。 • 物理强化:将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下,经淬火法或风冷 淬火法加工处理而成。缺点:光学畸变 ;玻璃表面凹凸不平等 。 • 化学强化:是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法,将玻璃表面成 分改变,使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。 缺点:在温差变化大时有自爆(自己破裂)的可能性。 化学钢化法又称离子交换法,根据离 子交换的机理来改变玻璃表面的化 学组成,使玻璃表面的钠离子与来 自外界的离子半径较大的碱金属离 子(一般为钾离子)进行交换,在 玻璃表面产生压应力层,从而提高 了玻璃的强度。
一、强化理论、工艺及管控简述
• 2、强化工艺简述
– 由于我司所进行的强化方式是化学强化方式,所以具体的强化工艺如下:
预热
强化
退热
二次抛光

OK
强度测试
NG
清洗
再次强化
一、强化理论、工艺及管控简述
• 3、强化工艺的具体管控
– 3.1、半自动强化炉
左预热/冷却炉 强化炉 右预热/冷却炉
控制柜
预热:玻璃化学强化前需要预先 预热 从常温缓慢升温到一定温度, 缩短强化前玻璃与强化液的温 差。若直接将玻璃从常温状态 放入强化炉中,则很容易产生 崩边及裂片不良。 预热温度:350±10℃(设定350℃) 预热时间:3h。 强化:在玻璃预热完成后,通过 强化 控制柜将预热炉移至强化炉上方, 并将产品降至强化液中。 强化温度:420℃(设定420℃); 强化时间:7.5h。 冷却:强化完成后,吊上产品并在 冷却 强化炉上方滴完强化液,然后将预 热炉在移至边上,通过控制柜将预 热炉调至冷却。 打开炉盖温度:200℃ 降下产品温度:100℃

玻璃原料主要成分

玻璃原料主要成分

在我们的生活当中,相信朋友们对玻璃都不会陌生,玻璃在我们的生活中应用到的领域非常的广泛,比较常见的是我们的玻璃门窗,但是我们的朋友并不知道制作玻璃的原材料需要用到什么?下面小编就大家来一起了解一下吧!玻璃原料比较复杂,但按其作用可分为主要原料与辅助原料。

主要原料构成玻璃的主体并确定了玻璃的主要物理化学性质,辅助原料赋予玻璃特殊性质和给制作工艺带来方便。

一、主要原料:1、硅砂或硼砂:硅砂或硼砂引入玻璃的主要成分是氧化硅或氧化硼,它们在燃烧中能单独熔融成玻璃主体,决定了玻璃的主要性质,相应地称为硅酸盐玻璃或硼酸盐玻璃。

2、苏打或芒硝:苏打和芒硝引入玻璃的主要成分是氧化钠,它们在煅烧中能与硅砂等酸性氧化物形成易熔的复盐,起了助熔作用,使玻璃易于成型。

但如含量过多,将使玻璃热膨胀率增大,抗拉度下降。

3、石灰石、白云石、长石等:石灰石引入玻璃的主要成分是氧化钙,增强玻璃化学稳定性和机械强度,但含量过多使玻璃折晶和降低耐热性。

白云石作为引入氧化镁的原料,能提高玻璃的透明度、减少热膨胀及提高耐水性。

长石作为引入氧化铝的原料,它可以控制熔化温度,同时也可提高耐久性。

此外,长石还可提供氧化钾成分,提高玻璃的热膨胀性能。

4、碎玻璃:一般来说,制造玻璃时不是全部用新原料,而是掺入15%——30%的碎玻璃。

二、玻璃的辅助原料1、脱色剂:原料中的杂质如铁的氧化物会给玻璃带来色泽,常用纯碱、碳酸钠、氧化钴、氧化镍等作脱色剂,它们在玻璃中呈现与原来颜色的补色,使玻璃变成无色。

此外,还有与着色杂质能形成浅色化合物的减色剂,如碳酸钠能与氧化铁氧化成二氧化二铁,使玻璃由绿色变黄色。

2、着色剂:某些金属氧化物能直接溶于玻璃溶液中使玻璃着色。

如氧化铁使玻璃呈现黄色或绿色,氧化锰能呈现紫色,氧化钴能呈现蓝色,氧化镍能呈现棕色,氧化铜和氧化铬能呈现绿色3、澄清剂:澄清剂能降低玻璃熔液的粘度,使化学反应所产生的气泡,易于逸出而澄清。

常用的澄清剂有白砒、硫酸钠、硝酸钠、铵盐、二氧化锰等。

化学器材知识点总结大全

化学器材知识点总结大全

化学器材知识点总结大全一、玻璃器皿1. 玻璃烧杯玻璃烧杯是一种常用的量筒式玻璃器皿,一般用于溶液的混合和加热。

在实验室中,常用的烧杯容量为50ml、100ml、250ml、500ml等。

使用时应注意轻拿轻放,不要碰撞和撞击,避免因为烧杯受力失稳而破裂。

2. 玻璃量筒玻璃量筒是一种测量溶液体积的器皿,用于较准确的溶液的配制。

使用时应先清洁玻璃量筒并擦干,然后用胶头滴管或鼻头滴管滴加溶液至刻度处,并使用搅拌棒轻轻搅拌以使溶液均匀。

使用量筒时要保持垂直,避免出现误差。

3. 玻璃瓶玻璃瓶是一种常用的储存溶液的器皿,常用于盛放酸碱溶液、化学试剂等。

在使用过程中,应注意盖子要盖紧,以避免溶液挥发或外界杂质进入。

4. 玻璃试管玻璃试管是一种较小的玻璃器皿,通常用于较小量的溶液的反应和测试。

使用玻璃试管时要小心操作,避免试管破裂或损坏。

二、塑料器皿1. 塑料烧杯塑料烧杯是一种轻便的器皿,常用于一些不需要高温的实验。

使用时应选取适当的规格,并注意不要与腐蚀性物质接触,以避免变形或破损。

2. 塑料量筒塑料量筒是一种较为方便的量筒,适用于一些不需要特别精确的实验。

使用时应注意不要受到高温和腐蚀性物质的影响。

3. 塑料瓶塑料瓶是一种轻便的储存器皿,常用于储存一些不需特别严格条件的溶液。

使用时要避免高温和腐蚀性物质的影响,并注意保持盖子盖紧。

4. 塑料试管塑料试管通常用于小规模的实验或测试,使用时要避免高温和腐蚀性物质的影响,并小心操作,避免试管变形或破损。

三、金属器皿1. 烧杯金属烧杯常用于高温实验,具有耐高温的特点。

使用时要避免过冷或过热引起烧手,并且要小心操作,避免碰撞损坏。

2. 锅铲锅铲通常用于搅拌和搅拌式加热实验。

使用时要小心操作,避免对器皿和溶液造成损坏,同时要避免烫伤。

3. 镊子镊子通常用于取出小样品或进行操作细致的实验。

使用时要谨慎操作,避免对样品和器皿造成损坏。

四、热源1. 火炉火炉是一种常见的化学实验用热源装备,可用于各种实验的加热。

化学玻璃仪器实训报告总结

化学玻璃仪器实训报告总结

本次实训的主要目的是使学员掌握化学实验室常用玻璃仪器的种类、用途、洗涤方法和使用注意事项,提高学员在化学实验中的操作技能和安全意识。

二、实训内容1. 玻璃仪器的种类及用途实训过程中,我们学习了化学实验室常用玻璃仪器的种类及用途,包括:(1)容器类:烧杯、烧瓶、锥形瓶、试管、试剂瓶等。

(2)量器类:量筒、滴定管、容量瓶、移液管等。

(3)特殊用途玻璃仪器:冷凝管、分液漏斗、干燥器、砂芯漏斗等。

2. 玻璃仪器的洗涤方法实训中,我们学习了以下玻璃仪器的洗涤方法:(1)一般玻璃仪器:用毛刷蘸去污粉或合成洗涤剂刷洗,再用自来水冲洗干净,然后用蒸馏水或去离子水润洗三次。

(2)具有精确刻度的仪器:采用合成洗涤剂洗涤,洗涤液浓度为1~5g·L-1,摇动几分钟,弃去,用自来水冲洗干净后,再用蒸馏水或去离子水润洗三次。

如未洗净,可用铬酸洗液进行洗涤。

3. 玻璃仪器的使用注意事项实训过程中,我们了解了以下玻璃仪器的使用注意事项:(1)加热时,应将烧杯、烧瓶等容器置于石棉网上,使其受热均匀,一般不可烧干。

(2)磨口玻璃仪器加热时,要打开塞,非标准磨口要防止塞子滑落。

(3)容量瓶、滴定管等具有精确刻度的仪器,不可用于搅拌、摇动等操作。

(4)碱液、特别是浓的或热的碱液,对玻璃产生明显侵蚀,故玻璃容器不能用于长时间存放碱液,更不能使用磨口玻璃容器存放碱液。

(5)氢氟酸对玻璃有强烈的腐蚀作用,不能用玻璃仪器进行含有氢氟酸的实验。

1. 通过本次实训,我们掌握了化学实验室常用玻璃仪器的种类、用途、洗涤方法和使用注意事项,提高了操作技能和安全意识。

2. 在实训过程中,我们学会了如何正确洗涤和保养玻璃仪器,确保实验结果的准确性。

3. 我们认识到,化学实验操作不仅需要掌握理论知识,还需要具备一定的实践能力。

在今后的学习和工作中,我们将不断提高自己的实验技能,为我国化学事业的发展贡献力量。

四、实训心得体会1. 本次实训让我深刻体会到,化学实验操作是一项严谨的工作,需要我们严格遵守操作规程,确保实验安全。

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玻璃化学知识点总结玻璃化学第一章1玻璃的定义:玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体,其原子不像晶体那样在空间作长程有序的排列,而近似于液体那样具有短程有序。

2玻璃的特性:①各向同性: 玻璃体在任何方向都具有相同的物理化学性质。

就是说,玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的,而非等轴晶系的晶体具有各向异性。

②介稳性玻璃处于介稳状态,就是说,玻璃态物质是由熔融体过冷却或其它方法形成玻璃时,系统所含有的内能并不处于最低值③性质的可变性玻璃的成分在一定的范围内可以连续变化,与此相应玻璃的性质也随之发生连续的变化。

④性质变化的可逆性:玻璃在固态和熔融态间可逆转化时,其物理化学性质的变化是连续的和渐变的,而且是可逆的。

3玻璃的转变:在Tg~T温度范围内及其附近的结构变化情况,可以从三个温度范围来说明:①在Tf以上:由于此时温度较高,玻璃粘度相应较小,质点的流动和扩散较快,结构的改变能立即适应温度的变化,因而结构变化几乎是瞬时的,经常保持其平衡状态。

因而在这温度范围内,温度变化快慢对玻璃的结构及其相应的性能影响不大。

②在Tg以下:玻璃基本上已转变为具有弹性和脆性特点的固体物质,温度变化的快慢,对结构、性能的影响也相当小。

这个温度间距一般称为退火温度。

低于这一温度范围,玻璃结构实际上可以认为已被“固定”,即不随加热及冷却的快慢而改变。

③在Tg一Tf范围内:玻璃的粘度介于上述两种情况之间,质点可以适当移动,结构状态趋向平衡所需的时较短。

因此玻璃的结构状态以及玻璃的一些结构灵敏的性能,由Tg一Tf区间内保持的温度所决定。

4氧化物形成玻璃条件:①氧离子最多同两个阳离子相连接;②围绕阳离子的氧离子数目不应过多(一般为3或4);③网络中这些样多面体以顶角相连,不能以多面体的边或面相连;④每个多面体至少有三个氧离子与相邻的多面体相连形成三度空间发展的无规则网络。

5无规则网络学说:强调了玻璃中多面体相互间排列的连续性、均匀性和无序性方面。

可以说明玻璃的各向同性,以及玻璃性质随成分变化的连续性等基本特性。

晶子学说:认为玻璃是由无数的晶子所组成,晶子是具有一定晶格变形的有序区域,分散在无定形介质中,从晶子到无定形部分是逐步过渡的,两者之间无明显的界限。

微晶子学说比较强调玻璃的微不均匀性与有序性,和不连续性。

比较:相同观点:玻璃是具有近程有序、远程无序结构特点的无定形物质。

不同点:晶子假说着重于玻璃结构的微不均匀和有序性。

无规则网络学说着重于玻璃结构的无序、连续、均匀和统计性。

6、对玻璃的认识:从整体上说玻璃结构内由多面体构成的骨架是连续的。

玻璃内有规则性区域是由一定数目的多面体遵循类似晶体结构的规律排列,因而在这样的区域内是有序的,但是各有序区域间又不象晶体结构那样具有严格的周期性,或者说是无序的(不规则的),不连续的,而且由一个有序区域向另一个有序区域过渡时,化学成分也可能有所不同,因而又是微观不均匀的。

7、影响玻璃性质的因素:(书27页,做区别)(1)硅氧骨架的结合程度;(2)阳离子的配位状态;(3)离子的极化程度;(4)离子堆积的紧密性。

8、阳离子的分类:网络生成体氧化物①能单独生成玻璃。

②阳离子配位数是3或4,③F-O键(F代表网络生成离子)是共价键和离子键的混合键,④F-O单键能较大,一般大于335KJ/mol(80kcal/mol) 。

网络外体氧化物:①不能单独生成玻璃,不参加网格,一般处于网络之外。

②氧化物的阳离子具有较大的离子半径和较高的配位数,配位数≥6,(充填于硅氧四面体骨架空隙中)③M-O键主要是离子键,电场强度很小。

④单键能小于251KJ/mol中间体氧化物:①一般不能生成玻璃,其作用介于网络生成体和网络外体之间。

②I-O具有一定的共价性,但离子性占主要③单键能335-251KJ/mol④离子的配位数为6,但夺取氧后配位数可以变成4,(能参加网络,起网络生成体作用(又称补网作用))9、二氧化硅(石英玻璃)的结构:石英玻璃si-o键距1.62A,。

Si-O-Si的键角分布较宽,大约为120-180℃。

Si-O是极性共价键,键强相当大[SiO4]正负电荷中心重合,不带极性。

性质:石英玻璃的粘度大,机械强度高,热膨胀系数小,耐热、介电性能和化学稳定性好等一系列优良性能。

氧化硼的结构:硼氧键距1.39A。

极性共价键(共价占56%)。

不带极性氧化磷的结构:磷氧玻璃的基本结构单元是磷氧四面体[PO4],由磷氧四面体构成玻璃的基本骨架。

但是由于配位四面体[PO4]中有一个双键,因此使四面体的一项角断裂并变形。

P是P2O5玻璃结构中的不对称中心,它是导致磷酸盐玻璃粘度小,化学稳定性差和热膨胀系数大的主要原因。

属层状结构,靠范德华力维系,机械强度小。

10.B2O3玻璃在不同温度下可能有几种结构模型:在低温时,B2O3玻璃结构是由桥氧连接的硼氧三角体和硼氧三元环形成的向两度空间发展的网络,属于层状结构。

由于键角可以比较大的改变,故层可以交叠、卷曲或分裂成复杂的形式。

高温时则转变链状结构,它是由两个三角体的两个顶点相联接而形成的结构单元,通过桥氧连接而成。

更高温度状态,其中包括蒸汽状态。

每一对三角体均共用三个氧,两个硼原子则处于三个氧原子之外的平衡位置。

这些双锥体可以通过氧原子的两个未偶合的电子和硼接受体特性的互相作用结合成短链。

11、混合碱效应:在简单的硅酸盐玻璃(R2O—SiO2)中,当一种碱金属氧化物被另一种所替代时,第二类性质差不多呈直线变化,而第一类性质的变化完全不同,在“成分——性质”图中呈现极大或极小值,这种现象一般称为中和效应(或混合碱效应),在第一类性质中反应非常明显。

第二章玻璃生成规律1、玻璃形成的条件:玻璃形成的热力学条件:从热力学角度来看,玻璃态物质(较之相应结晶态物质)具有较大的内能,因此它总是有降低内能向晶态转变的趋势,所以通常说玻璃是不稳定的或亚稳的,在一定条件下(如热处理)可以转变为多晶体。

一般说同组成的晶体与玻璃体的内能差别愈大,玻璃愈容易结晶,即愈难于生成玻璃。

玻璃形成的动力学条件:玻璃又是稳定的,转变成晶体几率很小。

析晶过程必须克服一定的势垒(析晶活化能)同时,如果熔体冷却时,粘度增加很大,降低了内部质点扩散,来不及排成有规则的排列,因而形成玻璃。

2、泰曼理论:泰曼最先提出熔体冷却过程中,将析晶分为晶核生成和晶体长大两个过程,晶核生成速率:是指一定温度下单位时间内单位熔体中所生成的晶核数。

晶体生长速度:是指一定温度下单位时间内晶体的线增长速度。

玻璃的形成是由于过冷液体中晶核生成最大速率的温度低于晶体生长最大速率温度所致。

因此,晶核生成速率与晶体生长速度间温度差值愈大,愈容易形成玻璃;反之,愈容易折晶。

3、玻璃形成的结晶化学条件(熔体结构、键性、键强对生成玻璃的作用)(1)网络的大小及原子排列方式:一般认为,如果熔体中阴离子集团是低聚和的,就不容易形成玻璃。

反之,如果熔体中阴离子集团是高聚和的,即容易形成玻璃。

(2)键性:离子键的基本特点:离子键:由正负离子间的静电库仑力而结合构成。

这种结合力没有方向性,而作用范围较大,原子间距及相对的几何位置容易改变,因此熔体在冷凝过程中质点就容易排列成为有规则的晶体,也就是说析晶倾向大,而折晶体活化能较小。

纯粹的离子键不易形成玻璃。

共价键的特点:共价键具一定的方向性和饱和性。

纯粹共价键化合物和单质,大多为分子结构,原子间由共价键链接,分子间的为分子键。

所以共价键物质一般不易形成玻璃。

金属键:无方向性、饱和性,金属结构倾向于最紧密排列,因此最不易形成玻璃。

极性共价键:这种混合键既具有离子键易改变键角,易形成无对称变形的趋势,又具有共价键不易改变键长和键角的倾向。

前者造成玻璃的远程无序,后者又赋与玻璃的近程有序性。

因此,极性共价键是易于形成玻璃的理想键性。

金属共价键:金属共价键也易形成玻璃。

加入半径小电荷大的半金属离子(P5+、B3+,Si4+等)或加入场强大的过渡或贵金属元素,他们都能对金属原子产生强烈的极化作用。

(3)键强:根据单键强度的大小,将氧化物分为三类:①玻璃形成氧化物:键强在335kJ/mol以上,它们本身能形成玻璃,如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2等。

②玻璃网络外体氧化物:键强在251kJ/mol,通常条件下不能形成玻璃.但能改变玻璃的性能,如Na2O、K2O、CaO等。

③玻璃中间体氧化物:键强在335~251kJ/mol。

其作用介于玻璃形成体与玻璃网络外体氧化物之间,其本身不能单独形成玻璃。

加入玻璃中能改善玻璃的性能,如Al2O3、BeO、ZnO、TiO2。

等。

※为什么二元或多元系统的玻璃形成区往往在低共熔点、线、面1)该组分系统的熔点降低,在凝固点的热振动能较低,特别对于析晶活化能比热振动能相对的大很多时,就不易析晶,易形成玻璃,说明了Tg/Tm值较大时已形成玻璃的原因(Tg是玻璃转变温度,玻璃达到Tg时玻璃才能稳定,故Tg 越高,越易成玻璃)2)在熔体冷却过程中,原子团或离子团重新排列不仅取决于原子团的大小与结构,并与质率比只形成一种晶体的几率小得多,因此,在实际玻璃制造中,往往引入更多的组分,使玻璃易于形成并趋向稳定。

第四章玻璃的性质玻璃的热膨胀表示:线膨胀系数和体积膨胀系数各氧化物对热膨胀系数影响大小如下:1、R2O类氧化物的加入使网络断开,因此使热膨胀系数增加;2、Al2O3、B2O3,在通常量下为四面体而参加网络,有修补作用,因此使热膨胀系数下降;(硼反常现象)3、La3+、In3+、Th4+是高键力、高配位离子,处于网络外空隙中,对周围【SiO4】起积聚作用,因此使热膨胀系数降低。

4、“混合碱效应”玻璃的导热性:定义:物质靠质点的振动把热能传递致较低温度方面的能力称玻璃的导热性。

以导热系数λ表示。

则Q= λS(t2-t1)/δ玻璃的导热系数λ:在温度梯度等于1时,单位时间内通过式样单位横截面积上的热量。

玻璃的热导率影响因素1)与温度的关系:玻璃内部的导热可通过热传导和热辐射来进行。

低温时,以导热为主,其大小主要取决于化学组成;高温时,以辐射为主,所以导热系数随温度的升高而增加2)与组成的关系:在玻璃中引入碱金属氧化物会减小热导率增加SiO2、Al2O3、B2O3、Fe2O3的含量,导热系数会随之增3)与颜色的关系:颜色越深,λ越小。

玻璃的热稳定性:玻璃在急冷急热温度冲击下而不破坏的性能。

玻璃的侵蚀机理:1、水对玻璃的侵蚀反应为≡Si —O —Na + H+OH- = ≡Si —O —H + NaOH 交换≡Si —O —H + 3/2H2O = Si(OH)4 水化 Si(OH)4 + NaOH = [Si(OH)3O]Na + H2O 中和≡Si-O-Si ≡+H2O ——2(≡Si-O-H )水也能对硅氧骨架直接起反应,≡Si-O-Si ≡+H2O ——2(≡Si-O-H )反应物Si (OH )4是一种极性分子,能使周围的水分子极化,而定向的吸附在自己的周围,成为Si(OH)4 .nH2O,称为硅酸凝胶,除少部分溶于水,大部分附着在玻璃表面形成一层薄膜,具有较强的抗水、抗酸的能力。

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