任务一玻璃成分的选择.PPT

任务一： 玻璃成分的选择 学院精品资源共享课程 主讲：王 伟 玻璃的通性 玻璃的结构学说 玻璃的种类 玻璃的生产工艺流程 玻璃的成分与作用 项目资讯内容： 玻璃的通性 什么是玻璃 具有无规则网络结构的非晶态固体； 由熔融液体过冷硬化而得到的非晶态固体——过冷的液体。 玻璃与晶体和液体的区别： 玻璃的内部质点排列呈短程有序，类似液体的结构；而晶体内部质点呈规律排列。 玻璃能保持一定的外形，而不像液体一样能流动。 玻璃的通性 各向同性 指玻璃的物化性质在各个方向都具有相同的性质。 原因：内部质点具有统计均匀分布特点 晶体的特性：具有各向异性 无固定熔点 玻璃由固态转变为液态是在一定温度区域（软化温度范围）内进行的。 软化温度范围：玻璃在转变温度与软化温度之 间的变化过程。 转变温度：指玻璃粘度η=1012.4 Pas时的温度。符号— Tg 软化温度：指玻璃粘度η=106.6 Pas时的温度。符号—Tf 晶体的特性：有固定的熔点。 亚稳性（介稳性） 玻璃比相应的结晶态物质具有较高的能量，有向能量最低的稳定状态（晶体）转变的趋势。 意义：玻璃在常温下是稳定的，但在一定 条件下要转化为晶体。 晶体的特性：晶体是稳定的。 性质转化的连续性 玻璃由熔融态冷却（加热）的过程中，其物化性质产生逐 渐而连续的变化，且变化是可逆的。 晶体的特性：性能产生突变。 性质的可变性 玻璃的性质（在一定范围内）随成分发生连续和逐渐的变化。 结论： 具有上述五个性质的物质，通称为玻璃。 玻璃的结构学说 近代具有代表性的玻璃结构理论有：晶子学说、无规则网络学说、凝胶学说、五角形对称学说和高分子学说 无规则网络学说 1932年德国学者查哈里阿森提出。 学说观点 凡成为玻璃态的物质与相应的晶体结构一样，由一个三度空间网络构成。即玻璃是由氧离子多面体(三角体和四面体)组成的，多面体间顶角相连形成三度空间连续的网络，但其排列是无规律无序的。 氧化物形成玻璃的条件： ① 每个氧离子应与不超过两个阳离子相连； ② 在中心阳离子周围的氧离子配位数必须是小的，即为4或更小； ③ 氧多面体相互共角而不共棱或共面； ④ 每个多面体至少有三个顶角是共用的。 能形成玻璃的氧化物 SiO2，B2O3，P2O5，V2O5、GeO2。 实质 从宏观上强调玻璃结构的无序性、统计均匀性和连续性。 应用 完美地解释玻璃的各相同性和性质随成分变化的现象。 玻璃中阳离子的分类 网络形成体：能单独形成玻璃的氧化物。 如SiO2 B2O3 P2O5等 网络外体：不能形成玻璃，位于多面体空隙的氧化物。 如一价（R2O)、二价离子(RO)氧化物 网络中间体：在某些条件下能形成玻璃的氧化物。 如：BeO Al2O3 B2O3 TiO2 等 晶子学说： 1921年俄国学者列别捷夫提出 观点 玻璃是由无数“晶子”所组成，“晶子”不同于微晶，是带有点阵变形的有序排列分散在无定形介质中，且从“晶子”到无定形区的过渡是逐步完成的，两者之间并无 明显界限。微晶尺寸为1.0～1.5nm，其含量占80％以上，微晶的取向无序。 实质 从微观上强调玻璃结构的有序性、微不均匀性和不连续性。 应用 解释玻璃的分相和析晶现象。 玻璃的结构特点 短程有序，长程无序。 按玻璃组成分类： 无机玻璃：常见 有机玻璃 单质玻璃 按玻璃用途分类： 日用玻璃 分为：瓶罐，器皿，工美品等。 平板玻璃：浮法玻璃、压花玻璃等 玻璃的分类 建筑玻璃 分为：钢化、中空、夹层、压花等等。 汽车玻璃 分为：钢化、夹层玻璃等。又称安全玻璃。 仪器玻璃 各种化学仪器玻璃。要求耐腐蚀，耐高温。 光学玻璃 各种光学仪器玻璃。要求光学均匀性好 。 电子玻璃 分为：TFT玻璃、灯泡、太阳能基板等。 要求：绝缘性好，气密性好，透光率高。 玻璃纤维及制品； 电工绝缘材料，化工过滤，隔热隔音材料。