第4章习题和答案_无机材料科学基础.doc

第四章? 非晶态结构与性质 ?????4-1名词解释 ?????熔体与玻璃体 分化（解聚）与缩聚 网络形成体 网络中间体 网络改变体 桥与非桥氧 硼反常现象 单键强度 晶子学说与无规则网络学说 ?????4-2试简述硅酸盐熔体聚合物结构形成的过程和结构特点。 ?????4-3试用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃、硅胶和SiO2熔体。它们的结构有什么不同？ ?????4-4 试述石英晶体、石英熔体、Na2O·2SiO2熔体结构和性质上的区别。 ?????4-5影响熔体粘度的因素有哪些？试分析一价碱金属氧化物降低硅酸盐熔体粘度的原因。 ?????4-6熔体粘度在727℃时是107Pa·s，在1156℃时是103 Pa·s，在什么温度下它是106 Pa·s？（用lnη＝A＋B/T ?????4-7 SiO2熔体的粘度在1000℃时为1014 Pa·s，在1400℃时为107 Pa·s。SiO2 ?????4-8一种熔体在1300℃的粘度是310 Pa·s，在800℃是107 Pa·s，在1050 ?????4-9试用logη＝A＋B/（T－T0）方程式，绘出下列两种熔体在1350~500℃间的粘度曲线（logη~1/T）。两种熔体常数如下： 序? 号 A B T0 1 1.631 4229 219 2 1.769 ? 4690 216 ?????4-10派来克斯（Pyrex）玻璃的粘度在1400℃时是109 Pa·s，在840℃是1013Pa·s。请回答：（1）粘性流动活化能是多少？（2）为了易于成形，玻璃达到105 ?????4-11一种玻璃的工作范围是870℃（η＝106Pa·s）至1300℃（η＝102.5Pa·s），估计它的退火点（η＝1012 ?????4-12一种用于密封照明灯的硼硅酸盐玻璃，它的退火点是544℃，软化点是780℃ （1）这种玻璃粘性流动的活化能；（2）它的工作范围；（3）它的熔融范围。 ?????4-13从以下两种釉式中，你能否判断两者的熔融温度、粘度、表面张力上的差别？说明理由。 ? ???????? ?????4-14影响玻璃形成过程中的动力学因素是什么？结晶化学因素是什么？试简要叙述之。 ?????4-15试计算下列玻璃的结构参数及非桥氧分数。（1）Na2O·SiO2；（2）Na2O·CaO·Al2O3·SiO2；（3）Na2O·1/3Al2O3·SiO2；（4）18Na2O·10CaO·72SiO2 （wt％） ?????4-16有两种玻璃其组成（mol％）如下表，试计算玻璃的结构参数，并比较两种玻璃的粘度在高温下何者大？ 序? 号 Na2O CaO A12O3 SiO2 B2O3 1 20 10 10 60 0 2 10 0 20 60 10 ?????4-17有两种不同配比的玻璃其组成（wt％）如下，试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？ 序? 号 Na2O A12O3 SiO2 1 8 12 80 2 12 8 80 ?????4-18有一种玻璃组成（wt％）为Na2O14％、CaO13％、SiO273％，其密度为2.5g/cm3。（1）计算该玻璃的原子堆积系数（AFP）及结构参数值？（2）若用纯碱、石灰石和石英砂作原料，用1000kg石英砂熔制该玻璃，问其他两种原料各需多少？ ?????4-19试简述哪些物质可以形成非晶态固体（NCS）？形成（NCS）的手段有哪些？可以用什么实验方法研究NCS结构？ ?????4-20试简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异？ ?????4-21以下三种物质，哪个最容易形成玻璃？哪个最不容易形成玻璃，为什么？（1） Na2O·2SiO2；（2）Na2O ·SiO2；（3）NaCl ?????4-22查阅下列系统的粘度和Tg/TM等有关数据，试判断下列系统形成玻璃可能性的顺序。（1）GeO2·SiO2，以100℃/s冷却；（2）GeO2·SiO2气相沉积在0℃SiO2基板上；（3）金属金气相沉积在0℃铜基板上；（4）A12O3气相沉积在0℃A12O3基板上；（5）液态硫以1℃/s冷却；（6）液态金以 106℃/s冷却；（7）气态NaCl在0℃A12 ?????4-23若将10mol％Na2O加入到SiO2中去，计算O∶Si比例是多少？这样一种配比有形成玻璃趋向吗？为什么？ ?????4-24在100gSiO2中要加入多少CaO，才能使O∶Si达2.5？ ?????4-25若将50mol％Na2O加入到SiO2中，计算O∶Si比例是多少？这种配比能形成玻璃吗？为什么？ ?????4-26在SiO2中加入20％B2O3，试计算熔体的O∶Si比例是多少？ ?????4-27在SiO2中应加入多少Na2O，使玻璃的O/Si＝2.5，此时析晶能