第四章玻璃的性质分析ppt课件

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物玻玻玻玻璃璃璃璃工工工工艺艺艺艺学学学学叶叶巧巧明明教教授授玻璃工艺学叶巧明教授1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第第四四章章 玻璃玻璃的性质的性质第四章 玻璃的性质2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(一一)玻璃玻璃的粘度的粘度粘度的物理意粘度的物理意义v粘度是液体的一种性粘度是液体的一种性质，表示液体一部分，表示液体一部分对另一部分作相另一部分作相对移移动时的阻力。的阻力。v设有两平行液有两平行液层接触面，当上液接触面，当上液层以恒速向前运以恒速向前运动时，由于液体由于液体间的内摩擦，将的内摩擦，将带动下液面以速度梯度下液面以速度梯度dvdx向向前移前移动，这时两液两液层间具有的内摩擦力具有的内摩擦力f为：fsdvdx 式中：式中：熔体的粘度或粘滞系数熔体的粘度或粘滞系数 s两平行液两平行液层间的接触面的接触面积（即界面（即界面积）dvdx速度梯度，即速度梯度，即单位距离上的速度位距离上的速度变化化 单位：帕位：帕斯卡斯卡秒（秒（Pas），1帕帕秒秒10分帕分帕秒秒（泊泊）3(一)玻璃的粘度粘度的物理意义粘度是液体的一种性质，表示我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 粘度的影响粘度的影响贯穿于玻璃生穿于玻璃生产的全的全过程。程。v熔熔化：化：石英砂的熔化包括表面溶解和石英砂的熔化包括表面溶解和扩扩散，粘度散，粘度小利于小利于扩扩散。散。v澄清澄清：气泡上升速度与粘度成气泡上升速度与粘度成反比反比。v均化均化：实际实际是是质质点的点的扩扩散，粘度小有利。散，粘度小有利。v成形成形：在成形在成形过程，粘度的掌握是一个关程，粘度的掌握是一个关键，不，不同的成形方法要求不同的粘度和料性。同的成形方法要求不同的粘度和料性。v退火退火：在在 =1011.51013帕帕 秒内通秒内通过过粘滞流粘滞流动动消除消除应应力力。v制品的制品的热处理理 粘度在粘度在显色、分相、微晶化、色、分相、微晶化、烧结、钢化等化等热加工和加工和热处理理过程中程中也也是一个重要影响因素。是一个重要影响因素。2粘度的工粘度的工艺意意义 粘度的影响贯穿于玻璃生产的全过程。2粘度的4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物vT的关系的关系 如右图可见：如右图可见：玻璃的玻璃的随随T而而 从从玻玻璃璃液液到到固固态态玻玻璃璃的的转转变变过过程程中中，粘粘度度变变化化是是连连续续的的，没没有有数数值值上上的突的突变变。v玻璃的料性玻璃的料性 2粘度和温度的关系粘度和温度的关系料性：料性：玻璃随温度玻璃随温度变化粘度化粘度变化的速率，或粘度化的速率，或粘度随温度随温度变化的速率。化的速率。用用 d/dT 表示料性表示料性 d/dT 大即料性大即料性短短（B）曲）曲线较陡陡 d/dT 小即料性小即料性长（A）曲）曲线较平平缓T的关系2粘度和温度的关系料性：玻璃随温度变化粘度变化5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v粘度与温度的量化粘度与温度的量化关系关系波尔兹曼公式波尔兹曼公式 =A e u/KT （4-1）=1/=A e u/KT （4-2）式中：式中：流流动度，度，u质点粘程活化能点粘程活化能，A与与组成有关的常数成有关的常数，K波波尔尔兹曼常数曼常数 T绝对温度温度 将式（将式（4-2）取）取对数，写成以数，写成以10为底底对数的形式，数的形式，即即为：loglogA（u/KT）loge 简化化为：lgT （u是常数是常数时）（4-3）=LgA =(u/K)Lge 由此可见，由此可见，lg与与1T成成简单的的线性关系性关系。粘度与温度的量化关系6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高温高温 熔体基本无聚合，熔体基本无聚合，低温低温 聚合聚合趋趋于完于完毕毕，u都都为为常数。常数。bc中温段中温段 冷却冷却时不断不断发生聚合，生聚合，u随温度随温度变变化化较较大大（增大），故此段（增大），故此段为为非非线线性关系。性关系。E=180300550KJ/mol0.50 0.75 1.00 1.25(1/T)Log(dPa.s)151050钠钙硅酸硅酸盐玻璃的玻璃的Log1/T关系曲关系曲线bc 粘滞活化能（粘滞活化能（u）是温度的函数，其关系式）是温度的函数，其关系式为ubT，u与与键强强成正比，成正比，与与绝对温度成反比，温度成反比，将上式代入（将上式代入（4-3）得：）得：lgabT2 (4-4）式中：式中：bbK lge 注意：式（注意：式（4-3）式（）式（4-4）都是近似公式。）都是近似公式。高温 熔体基本无聚合，E=180300550KJ/mol07我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物富富尔尔切切尔尔（Fulcher）公式）公式 logAB（T-T0）（4-7）式中：式中：A、B常数，常数，T0温度常数温度常数 T绝对温度温度其它其它 3粘度和粘度和熔体熔体的关系的关系v组组成成 R+断网断网聚合度聚合度n 熔体自由体熔体自由体积积 R2+高温解聚（断网）高温解聚（断网），低温低温积积聚，聚，n 高高场场强强离子离子 积积聚作用很聚作用很强强，n 富尔切尔（Fulcher）公式3粘度和熔体的关系组成 8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v温度温度 温度高温度高时时，熔体的空隙，熔体的空隙较较多多较较大，大，有利于小型四面体群的穿插移有利于小型四面体群的穿插移动动，表，表现现为为粘度下降粘度下降。温度下降温度下降时时，自由体，自由体积变积变小，四面体小，四面体群移群移动动受阻，而且小型四面体群聚合受阻，而且小型四面体群聚合为为大型四面体群，网大型四面体群，网络连络连接程度接程度变变大，表大，表现为现为粘度上升粘度上升。在在g-f间间，粘度随温度的，粘度随温度的变变化非常化非常急急剧剧。温度9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 玻璃成分与粘度之玻璃成分与粘度之间存在复存在复杂的关系，一般可的关系，一般可以从以从氧硅比氧硅比离子极化离子极化键强强结构构对称性称性配配位数等方面来分析。位数等方面来分析。v氧硅比氧硅比 O/Si表表现了网了网络连接程度。接程度。O/Si大大时 Onb多，多，聚合度聚合度n低，低，较小。小。O/Si小小时 Onb少，少，聚合度聚合度n高，高，较大。大。其他阴离子硅其他阴离子硅对粘度也有粘度也有显著作用。著作用。如水如水H2O一般以一般以OH-状状态存在，使玻璃中的存在，使玻璃中的阴离子与硅的比阴离子与硅的比值增大，降低玻璃粘度。增大，降低玻璃粘度。又如，当玻璃中以氟化物取代氧化物又如，当玻璃中以氟化物取代氧化物时（如（如以以CaF2取代取代CaO），），由于阴离子与硅比由于阴离子与硅比值增大，增大，粘度下降。粘度下降。4玻璃玻璃组组成成对对粘度的作用粘度的作用 玻璃成分与粘度之间存在复杂的关系，一10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v化学化学键键的的强强度度 总趋势总趋势：在其它条件相同的前提下，粘度随阳在其它条件相同的前提下，粘度随阳离子与氧的离子与氧的键键力增大而增大。力增大而增大。例例1：R+对R2OSiO2熔体粘度的影响熔体粘度的影响随随R2O含量含量，体系粘度，体系粘度当当OSi低低时时，网，网络连络连接好，接好，对对粘度起主要作用的是四面体粘度起主要作用的是四面体SiO4之之间间的的键键力力R-O键键的的键键力力顺顺序：序：Li+-ONa+-OK+-O，所以所以对对Si-O键键的削弱作用的削弱作用为为：Li+Na+K+故熔体粘度故熔体粘度为为：LiNaK化学键的强度当OSi低时，网络连接好，对粘度起主要作用的11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物当当OSi很高很高时时，此此时SiO4之之间连接已接已接近接近岛状，孤立状，孤立SiO4 很大很大程度上依靠程度上依靠碱金属离子碱金属离子相相连。再引入再引入R2O，键键力最大的力最大的Li+具有最高的粘度，具有最高的粘度，即：即：LiNaK当OSi很高时，12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例例2 R2对粘度作用粘度作用 100806040200 0.50 1.00 1.50 2.00离子半径离子半径离子半径离子半径(P)SiMgZnNiCaSrBa PbCa Cu MnCd 2 2价离子价离子价离子价离子对对74SiO74SiO2 2-10CaO-16Na-10CaO-16Na2 2OO熔体粘度的影响熔体粘度的影响熔体粘度的影响熔体粘度的影响例2 R2对粘度作用 1000 0.13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 碱土金属氧化物碱土金属氧化物对粘度的影响粘度的影响较为复复杂。一方面：一方面：与与R+一一样，能使复合离子，能使复合离子团离解而引起离解而引起粘度减小粘度减小（高温（高温时起主要作用）；起主要作用）；另一方面：另一方面：由于由于R2+电价价较高，离子半径又不大，高，离子半径又不大，故故键力力较R+大，可能大，可能夺取原来复合硅氧离子取原来复合硅氧离子团中中氧离子来包氧离子来包围自己，使自己，使粘度增大粘度增大（低温（低温时起主要起主要作用）。作用）。降低粘度的能力：降低粘度的能力：Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+CaO高温降粘度，低温升粘度。（高温降粘度，低温升粘度。（ZnO也也类似）似）例例3：中中间体氧化物以四面体存在体氧化物以四面体存在，取代取代SiO2后，后，熔体粘度的熔体粘度的变化也决定于化也决定于R-O键力的大小。力的大小。所以有：所以有：Al2O3Ga2O3和和 SiO2GeO2 碱土金属氧化物对粘度的影响较为复杂。14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v离子的极化离子的极化阳离子极化力大，减弱硅氧阳离子极化力大，减弱硅氧键键的作用的作用强强，使，使 降低。降低。非惰性气体型阳离子极化力非惰性气体型阳离子极化力 惰性气体型惰性气体型 非惰性气体型阳离子，由于非惰性气体型阳离子，由于电电子子层结层结构不构不对对称，在高温称，在高温时时容易在容易在结结构中形成缺陷或不构中形成缺陷或不对对称中称中心，因而心，因而导导致粘度下降，致粘度下降，对对高温粘度表高温粘度表现现特特别别明明显显。因此因此PbO 在整个温度范在整个温度范围围都有很大的粘度都有很大的粘度降低作用。降低作用。如如Pb2+、Cd2+、Sn2+、Bi3+、Zn2+、Co2+等均可降低粘度。等均可降低粘度。离子的极化15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v结结构的构的对对称性称性 结结构构对对称称性好，性好，则结则结构缺陷构缺陷较较少，粘度少，粘度较较大。大。如如B2O3、为硼氧三角体，为硼氧三角体，P2O5的的为带双键氧为带双键氧的四面体，的四面体，结结构构对对称性都不如称性都不如SiO2，所以他，所以他们们的的粘度都粘度都远远远远小于石英玻璃。小于石英玻璃。0 8 16 24 32 B2O3(%)15141312111016Na2O xB2O3 (84-x)SiO2系系统v配位数配位数 配位状配位状态对粘度有粘度有显著影响著影响粘度有硼反常粘度有硼反常现象象。电荷相同荷相同时N越大越大 越大。越大。如如 In2O3(N=6)Al2O3(N=4)ZrO2(N=8)TiO2(N=6)GeO2(N=4)结构的对称性0 8 16 16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v小小结结 SiO2、Al2O3、ZrO2等提高粘度。等提高粘度。碱金属氧化物降低粘度碱金属氧化物降低粘度碱土金属氧化物碱土金属氧化物对对粘度的影响复粘度的影响复杂杂。增加粘度的增加粘度的顺顺序序Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+PbO、CdO、Bi2O3、SnO等降低粘度。等降低粘度。Li2O、ZnO、B2O3等都有增加低温粘度，降等都有增加低温粘度，降低高温粘度的作用。低高温粘度的作用。小结 17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v（1）定义）定义 作用在作用在单单位位长长度度液体表面使之收液体表面使之收缩缩的的力力。或或：玻璃与另一相接触的相界面上，在恒温、恒容下玻璃与另一相接触的相界面上，在恒温、恒容下增加一个增加一个单单位表面位表面所作的所作的功功。单单位：位：N/m 或或 J/m21000 C以上，玻璃熔体以上，玻璃熔体 =22038010-3 N/m20 C 水水 =7810-3 N/m(二二)玻璃的表面玻璃的表面张力和表面性力和表面性质1.玻璃表面玻璃表面张力的物理与工力的物理与工艺意意义（1）定义(二)玻璃的表面张力和表面性质1.玻璃表面张力的物18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v（2）表面张力的工艺意义）表面张力的工艺意义 表面张力在玻璃的澄清、均化、成形、玻表面张力在玻璃的澄清、均化、成形、玻璃液与耐火材料相互作用等过程中趁着十分重璃液与耐火材料相互作用等过程中趁着十分重要的作用。要的作用。澄清澄清 大，气泡大，气泡长长大大难难，澄清，澄清难难。均化均化 大大时时，力求成球，均化，力求成球，均化难难。成型成型 拉拉边边器器 自抛光自抛光热热加工加工 烧烧口口 火抛光火抛光（2）表面张力的工艺意义19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.影响玻璃表面影响玻璃表面张力的因素力的因素（1）玻璃）玻璃组成成对表面表面张力的影响力的影响 质点间作用力越大，表面张力越大，凡影响质点间作用力越大，表面张力越大，凡影响质点间作用力的因素，都将影响表面张力的大小。质点间作用力的因素，都将影响表面张力的大小。vR2O 对于对于R2O-SiO2系统，随着系统，随着R+半径半径，依次依次即即 Li Na K 由由右右图图可知可知:Li2O使使，Na2O对对 无明无明显显影响，影响，K2O使使。R2O mol%N/m 103320280240200Li2ONa2OK2O(R2O-SiO2 1300 C)2.影响玻璃表面张力的因素（1）玻璃组成对表面张力的影响 20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物vRO 作用类似于作用类似于R2O。MgO CaO SrO BaO 因因场场强强较较大，故大，故MgO、CaO、ZnO等使等使；BeO可形成可形成BeO4进入结构网络，形成大阴离子进入结构网络，形成大阴离子团，团，；PbO极化率大，易作定向排列，极化率大，易作定向排列，可可。vR2O3 Al2O3、La2O3使使，B2O3使使。B2O3降降，可能因可能因为为表面多表面多为为BO3而内部而内部为为BO4 RO21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v阴离子阴离子F-（如（如CaF2)、SO42-(如芒硝如芒硝)、Cl-（如（如NaCl），），能显著能显著 这些化合物均有利于玻璃的澄清与均化。这些化合物均有利于玻璃的澄清与均化。v组组成氧化物分成氧化物分类类非表面活性非表面活性组组分分 符合加和法符合加和法则则中中间间性性质组质组分分难难熔表面活性熔表面活性强强组组分分不符合加和法不符合加和法则则阴离子不符合加和法则22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v多数玻璃多数玻璃 T，在特定温度范围内：在特定温度范围内：=0（1 bT）在温在温变过变过程中不程中不发发生生缔缔合或解聚合或解聚的液体在一定范的液体在一定范围围内内为为直直线线关系。关系。在转变温度区域，在转变温度区域，发生急速变化。发生急速变化。v个别情况个别情况 如如PbO随随T，。一般含表面活性物质的系统均有一般含表面活性物质的系统均有与此相似的行为。与此相似的行为。（2）温度）温度对表面表面张力的影响力的影响 T多数玻璃（2）温度对表面张力的影响T23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v干燥非极性气体干燥非极性气体 如：如：N2、H2、He等等 影响小影响小v极性气体极性气体 如：水蒸汽、如：水蒸汽、SO2、NH3、HCl等等 使使（3）玻璃表面）玻璃表面张力与气体的关系力与气体的关系干燥非极性气体（3）玻璃表面张力与气体的关系24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.玻璃的玻璃的润湿能力与湿能力与润湿角湿角 sl lg sgv概念概念 sg固固-气界面的表面张力；气界面的表面张力；lg液液-气界面的表面张力；气界面的表面张力；sl 固固-液界面的表面张力；液界面的表面张力；润润湿角湿角。v三力平衡三力平衡时 sg=lgcos +sl =0，完全浸完全浸润润；90，润湿；，润湿；90，不润湿；，不润湿；=180，完全完全不不浸浸润润。v 小小有有利于封接利于封接3.玻璃的润湿能力与润湿角sllgsg概念25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响玻璃表面润湿性的因素影响玻璃表面润湿性的因素 凡是影响表面张力的因素，也要影响润湿角。凡是影响表面张力的因素，也要影响润湿角。气体介质气体介质 在在氧气、空气氧气、空气介质介质中好中好，润湿好，润湿好（小）小）；一般纯金属，不被玻璃润湿；金属表面氧化形成一般纯金属，不被玻璃润湿；金属表面氧化形成的表面氧化膜可促进润湿作用。的表面氧化膜可促进润湿作用。润湿过程与固体表面的氧化程度有关，形成低价润湿过程与固体表面的氧化程度有关，形成低价氧化物，则润湿性好。氧化物，则润湿性好。温度温度 T，即润湿性，即润湿性。化学组成化学组成 基本类似于表面张力，基本类似于表面张力，同价离子同价离子r小小 润润湿性好湿性好，如如 KNaLi。影响玻璃表面润湿性的因素26我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物vSiO2玻璃玻璃一般一般表面结构表面结构 每个阳离子周围的氧离子数目不满足每个阳离子周围的氧离子数目不满足形形成了表面力，即表面自由能成了表面力，即表面自由能玻璃的表面张力、玻璃的表面张力、表面吸湿性等性能，并赋予玻璃表面较大的活泼性表面吸湿性等性能，并赋予玻璃表面较大的活泼性vSiO2玻璃玻璃新新鲜鲜断面结构断面结构 有断键有断键 与与H2O反反应应生成生成 Si OH （硅（硅羟团羟团）4.玻璃的表面性玻璃的表面性质（1）玻璃表面）玻璃表面结构和表面成分构和表面成分 SiOSi SiO +SiSiO2玻璃一般表面结构4.玻璃的表面性质（1）玻璃表面结构27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物进进一步吸附水一步吸附水v硅酸盐玻璃表面结构硅酸盐玻璃表面结构若含若含P、B、Al、同、同样样会水化会水化，生成，生成POH、BOH团、团、AlOH团等团等对于含碱玻璃，对于含碱玻璃，R-O键也会断键也会断 Si-O-R+H2OSiOH+ROH 由于由于H+半径小于半径小于R+，交换后产生张应力，会使表，交换后产生张应力，会使表面出面微裂纹面出面微裂纹HHO OSi Si H HOSi-O-H进一步吸附水HHO OH H28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物若若ROH被冲去，被冲去，则则表面比内部缺少表面比内部缺少R+R2O和和B2O3易在热加工过程中挥发失去，也使易在热加工过程中挥发失去，也使表表面比内部缺少面比内部缺少R+，造成表面缺陷造成表面缺陷表面的表面的SiOH可吸附各种气体可吸附各种气体 因此，玻璃表面反应的结果是生成了因此，玻璃表面反应的结果是生成了SiOH，并造成了并造成了R2O的损失。的损失。（2）玻璃表面性）玻璃表面性质v强强度度：表面微裂表面微裂纹纹使使强强度度。H+取代取代R+使表使表面面产产生生张应张应力，常会力，常会产产生微裂生微裂纹纹。玻璃的强度主要是表面强度，因此去除表面缺玻璃的强度主要是表面强度，因此去除表面缺陷和强化表面结构的措施都可提高玻璃的强度。陷和强化表面结构的措施都可提高玻璃的强度。v表面析晶能力表面析晶能力强强若ROH被冲去，则表面比内部缺少R+（2）玻璃表面性质强度29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3）玻璃的表面反）玻璃的表面反应v离子交换离子交换现象：现象：玻璃表面发霉、表面着色、玻璃的化学钢化、玻璃表面发霉、表面着色、玻璃的化学钢化、玻璃镀膜等玻璃镀膜等原因原因：在玻璃表面涂覆的某些盐类或浸在某些盐类熔：在玻璃表面涂覆的某些盐类或浸在某些盐类熔融物中加热，玻璃中的某些离子就会同熔盐的离子融物中加热，玻璃中的某些离子就会同熔盐的离子相互交换相互交换机理：机理：属互属互扩扩散反散反应应 A+(玻璃玻璃)+B+(熔熔盐盐)=B+(玻璃玻璃)+A+(熔熔盐盐)是介于是介于DA和和DB之之间间的数的数值值。（3）玻璃的表面反应离子交换30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 工业上常用大半径阳离子交换半径小的阳工业上常用大半径阳离子交换半径小的阳离子，使玻璃表面产生压应力。离子，使玻璃表面产生压应力。影响影响压应压应力因素：力因素：v r比比 v交交换换程度程度v 的的变变化化v表面表面结结构重构重组产组产生的生的应应力松弛力松弛v压应压应力力层层的厚度（的厚度（3050微米）微米）工业上常用大半径阳离子交换半径小的阳离子，使31我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v表面吸附表面吸附物理吸附物理吸附 压压力越大吸附量越多。力越大吸附量越多。(H2、N2、O2、CO2)化学吸附化学吸附 通通过过共有原子或离子共有原子或离子实现实现。表面吸附32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v玻璃的力学性质包括机械强度、弹性、硬度等。玻璃的力学性质包括机械强度、弹性、硬度等。v概述概述定定义义：玻璃在外力作用下：玻璃在外力作用下发发生生变变形，当外力去除后能形，当外力去除后能恢复原来形状的性恢复原来形状的性质质。包括：包括：弹弹性模量、剪切模量、泊松比、体性模量、剪切模量、泊松比、体积压缩积压缩模量。模量。弹弹性模量性模量：表示材料抵抗：表示材料抵抗变变形的能力。形的能力。(三三)玻璃玻璃的力学性质的力学性质1.玻璃玻璃的的弹弹性性玻璃的力学性质包括机械强度、弹性、硬度等。(三)玻璃的力学性33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响影响玻璃玻璃弹弹性模量的因素性模量的因素 组组成成 热处热处理理 温度温度（1）组组成成 主要考察二方面：主要考察二方面：化学键强：化学键强：质质点点间间化学化学键键越越强强，变变形越小，形越小，E越越大大；质点堆积的紧密程度：质点堆积的紧密程度：堆积紧密度高，堆积紧密度高，E大。大。同族氧化物，随同族氧化物，随r ，E R2O使使E减小，但减小，但Li2O使玻璃分子体使玻璃分子体积缩积缩小而使小而使E提高提高同周期氧化物，随电荷数同周期氧化物，随电荷数Z ，E 半径小，极化力大的离子使半径小，极化力大的离子使E 如如Li+、Be2+、Ti4+、Zr4+等等 反之，大半径，反之，大半径，小小Z的阳离子氧化物不利于提高的阳离子氧化物不利于提高E。影响玻璃弹性模量的因素34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物配位数的影响，配位数高的配位数的影响，配位数高的E大大如在硅酸盐玻璃中引入如在硅酸盐玻璃中引入Al2O3，使，使E 有有硼反常硼反常（如右图）（如右图）硼硼铝铝反常（反常（铝铝硼硅酸硼硅酸盐盐）当当 1时时，BO4、AlO4，E 当当 0 1 时时，BO4、BO3、AlO4，E 当当 0 时时，BO3、AlO6、AlO4，E EB2O3%15(Na2OAl2O3)B2O3=配位数的影响，配位数高的E大EB2O3%15(Na2OA35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（2）热处热处理理淬火玻璃淬火玻璃E退火玻璃退火玻璃E 约约27%玻玻纤纤EB2O3(MgO ZnO BaO)Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O PbO2.玻璃玻璃的硬度的硬度和脆性和脆性硬度2.玻璃的硬度和脆性37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v脆性脆性（1）定定义义：当：当负负荷超荷超过过玻璃的极限玻璃的极限强强度度时时立即破裂的立即破裂的现现象。象。（2）表示方法表示方法 玻璃破坏玻璃破坏时时受到的冲受到的冲击击强强度表示。度表示。（3）影响因素影响因素R+、R2+使脆性增大，且随其半径增大而上升。使脆性增大，且随其半径增大而上升。B3+处处于三角体于三角体时时脆性脆性较较小。小。引入小半径阳离子，有利于获得硬度大脆性小的玻璃引入小半径阳离子，有利于获得硬度大脆性小的玻璃耐耐冲冲击击强强度越度越随随试样试样厚厚度的增加而增加度的增加而增加。淬火淬火试样试样耐冲击耐冲击强强度比退火度比退火样样大大57倍。倍。脆性38我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v定定义义：指玻璃抵抗外来：指玻璃抵抗外来负负荷作用的能力。荷作用的能力。v表示方法表示方法 抗抗张张强强度度：抗抗张应张应力（拉伸力（拉伸应应力）的能力。力）的能力。抗抗压压强强度度：受受压应压应力作用破坏力作用破坏时时的极限的极限应应力。力。抗折抗折(弯弯)强强度度：受的最大弯曲受的最大弯曲载载荷荷 （弯曲力矩（弯曲力矩/阻力矩）阻力矩）抗冲抗冲击击强强度度：受受动态载动态载荷能力。荷能力。3.玻璃玻璃的机械强度的机械强度定义：指玻璃抵抗外来负荷作用的能力。3.玻璃的机械强度39我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响玻璃影响玻璃强强度的因素度的因素（1）表面状）表面状态态 表面表面微裂微裂纹纹使玻璃的抗使玻璃的抗张张、抗折、抗折强强度比度比抗抗压压强强度低度低1/101/15。（2）玻璃）玻璃组组成成 键键强强大，大，结结构构紧紧密密则则强强度高。度高。可提高可提高强强度的有度的有CaO、BaO、B2O3(15%)、Al2O3、ZnO等。等。（3）微不均匀性）微不均匀性 玻璃中存在微不均匀相时，易形成微裂纹，玻璃中存在微不均匀相时，易形成微裂纹，降低强度。降低强度。影响玻璃强度的因素40我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（4）玻璃中的缺陷）玻璃中的缺陷 宏宏观观缺陷（气泡、缺陷（气泡、结结石、石、结结瘤）瘤）微微观观缺陷（分相、析晶、点缺陷等）缺陷（分相、析晶、点缺陷等）缺陷缺陷界面界面处处有有应应力力，形成微裂纹，严重影响，形成微裂纹，严重影响强度强度。（5）活性介）活性介质质（极性物（极性物质质，如如水、水、酸、碱酸、碱及某些盐及某些盐类类）作用：作用：使玻璃强度降低使玻璃强度降低破坏途径：破坏途径：渗入裂渗入裂纹纹使裂使裂纹扩纹扩展展 与玻璃与玻璃起化学反起化学反应应，使使结结构破坏。构破坏。水可大大降低水可大大降低f。干空气、非极性物干空气、非极性物质质、憎水性有机硅、憎水性有机硅对对f影响小。影响小。（4）玻璃中的缺陷41我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（6）残余）残余应应力力 非均匀分布的非均匀分布的应应力使力使强强度大大降低。度大大降低。表面为压应力，且应力分布均匀，强度提表面为压应力，且应力分布均匀，强度提高，如钢化玻璃。高，如钢化玻璃。200 C Tf（7）温度）温度200 C，T ，塑性塑性变变形形可能性可能性T，f。（6）残余应力200C Tf（7）温度42我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（8）玻璃的玻璃的疲疲劳现劳现象象定定定定义义义义：玻璃玻璃长时间长时间在在交交变载变载荷荷的作用下，在的作用下，在远远低于其低于其极限极限应应力的情况下力的情况下发发生突然断裂的生突然断裂的现现象。象。加荷加荷速度越大，速度越大，时间时间越越长长，强强度越小。度越小。解解解解释释释释：裂裂纹纹尖端在集中的尖端在集中的应应力作用下力作用下加快加快了与了与水水分的分的作用，而水分溶解了一部分玻璃，从而作用，而水分溶解了一部分玻璃，从而延延长长裂裂纹纹，达到达到临临界界长长度就度就发发生断裂。生断裂。结论结论结论结论：只有水分存在只有水分存在时时才有疲才有疲劳现劳现象。真空象。真空则则无。无。温度温度较较低低时时无（反无（反应应速度慢），温度升高疲速度慢），温度升高疲劳现劳现象加象加剧剧。（8）玻璃的疲劳现象43我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v玻璃增玻璃增强强 物理物理钢钢化化（淬火）（淬火）使玻璃表面使玻璃表面产产生均匀分布的生均匀分布的压应压应力力层层。化学化学钢钢化化 r大大离子取代离子取代r小小离子离子贴层贴层玻璃玻璃 在玻璃表面在玻璃表面贴贴一一层层低的物低的物质质（陶瓷釉）（陶瓷釉）火抛光火抛光 使玻璃表面使玻璃表面伤伤痕、裂痕、裂纹纹弥合。弥合。覆盖硅有机化合物覆盖硅有机化合物 放入放入氯氯硅硅烷烷（SiCl4）溶液中，通）溶液中，通过过水解在玻水解在玻璃表面形成璃表面形成SiO2膜。膜。使微裂使微裂纹纹弥合，形成弥合，形成压应压应力力层层。玻璃增强44我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物玻璃玻璃热膨膨胀系数波系数波动范范围较大：大：5.8 10-7150 10-7/C一般一般钠钙钠钙硅玻璃硅玻璃为为：80100 10-7/Cv组组成成对对 的影响的影响质点间的键力质点间的键力 反映了网反映了网络络的的紧紧密程度（完整性和密程度（完整性和键键力力强强弱）弱），阳离子与氧离子之间的键力（阳离子与氧离子之间的键力（f=2Z/a2）越大，）越大，膨胀系数越小。膨胀系数越小。增大增大 的能力的能力：Li+Na+K+Tg导电性提高很快，熔融良性提高很快，熔融良导体。体。v离子离子导电导电 一般一般硅酸硅酸盐盐玻璃玻璃为离子导电为离子导电 载流子：阳离子，主要为碱金属离子载流子：阳离子，主要为碱金属离子（Na+K+）v电电子子导电导电（1）表面）表面电电子子导电导电 （2）体）体积电积电子子导电导电(五五)玻璃玻璃的电学性质的电学性质1.玻璃的玻璃的导电性导电性（1）导电机理）导电机理常温绝缘体，随T上升，导电性增加，当TTg导电性提高很快，50我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 组成成的影响的影响vR2O迁移性好，迁移性好，对电导率影响最大。率影响最大。R+电阻率排序：阻率排序：K+Na+Li+如：石英玻璃加如：石英玻璃加0.04ppm的的Na+时 由由1017降降为1013欧姆欧姆/厘米厘米混合碱效混合碱效应 同同时存在两种以上碱金属离子存在两种以上碱金属离子时，电阻率出阻率出现电大大值。如。如图4-30*T 效效应减弱减弱*加入第三种碱，效加入第三种碱，效应明明显。*总的碱含量越低，效的碱含量越低，效应越不明越不明显*Fe2O3的影响的影响(wt%)，2%6%影响小影响小，6%12%使使效效应减弱减弱,12%16%效效应消失消失。(2)影响影响电导电导率的因素率的因素 组成的影响(2)影响电导率的因素51我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第四章玻璃的性质分析ppt课件52我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物vRO无碱玻璃中参与无碱玻璃中参与导电 与与R2O类似，随似，随RO含量含量，电导率率 普通玻璃中使普通玻璃中使电阻增大阻增大(压制效制效应）随着随着R2+离子半径的离子半径的，电阻率增加，阻率增加，电导率降低率降低电阻率：阻率：Ba2+Pb2+Sr2+Ca2+Zn2+Mg2+Be2+vR2O3Al2O3：有：有反常反常现象（现象（如如图4-34 所示）所示）*量少量少时，AlO4，连接网接网络，使，使电阻阻。*量量较多多时，由于，由于VAlO4VSiO4，结构疏松，使构疏松，使电阻阻率率 *在在Al2O3/SiO2=0.2时，达最大，达最大值，*量大量大时，AlO6，在网，在网络空隙中，空隙中，集聚作用使集聚作用使结构构紧密，并阻密，并阻挡R+迁移，使迁移，使电阻阻。*在在Al2O3/SiO2=1时，达最小，达最小值RO53我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B2O3 使使电阻增大阻增大 v 高高电场，高配位离子，高配位离子 使使电阻增大阻增大温度的影响温度的影响v温度温度 总趋势：T，低温低温（Tg以下）：以下）：电导率与电导率与1/T呈线性关系呈线性关系 lg=A-B/T较较高温高温度度（Tg以上）：以上）：lg与与1/T关系由直关系由直线转变为曲曲线 其中，其中，A1、B1、1为与成分有关的常数与成分有关的常数B2O354我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物vTk-100指指标定定义义：电阻率阻率达到达到100兆欧兆欧 厘米厘米时的温度。的温度。意义意义：Tk-100越高越高，说明明电阻率达到阻率达到100兆欧兆欧 厘厘米米时的温度越高，的温度越高，则玻璃在室温下的玻璃在室温下的电阻率越阻率越大，大，绝缘性越好。性越好。成分对成分对Tk-100的影响的影响*K2O的的Tk-100Na2O 的的Tk-100，说明明K2O取代取代Na2O，可提高，可提高绝缘性；性；*RO对Tk-100提高的提高的顺序：序：PbOBaOCaOMgOZnO*Al2O3 Tk-100，B2O3 Tk-100。Tk-100指标55我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物热处热处理的影响理的影响v一般玻璃：一般玻璃：快冷快冷 未退火玻璃未退火玻璃 退火程度越好，电阻率越大退火程度越好，电阻率越大。v晶化：晶化：结晶体结晶体 玻璃体玻璃体v分相分相：与分相结构有关，形成液滴状：与分相结构有关，形成液滴状 热处理的影响56我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v定定义义：边长为边长为1cm正方形的正方形的相对两边上相对两边上测测得的得的电电阻率阻率值值。v影响因素影响因素温度温度：潮湿空气中潮湿空气中 100 C 两种两种导电导电基本一致。基本一致。湿度湿度：相对相对湿度湿度，表面电阻率，表面电阻率 大气大气对对玻璃侵玻璃侵蚀蚀越越强强，表面，表面电电阻率越小。阻率越小。(3)表面表面电电阻阻率率定义：边长为1cm正方形的相对两边上测得的电阻率值。57我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物组组成成：*R2O：含量增多含量增多 s减小。减小。K2O作用明作用明显*用用CaO、MgO、BaO、PbO、Al2O3等取代等取代Na2O-SiO2中的中的SiO2 取代量取代量10%-12%，使，使 s。*B2O3、Fe2O3代代Na2O-SiO2中的中的SiO2（20%）使）使 s。改改变 s的方法的方法 表面涂表面涂层：*憎水憎水层层使使 s*金属、半金属、半导导体膜使体膜使 s 组成：58我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v主要包括介电常数、介电损耗、介电强度主要包括介电常数、介电损耗、介电强度v介介电电常数常数的物理意义的物理意义：电容器两个极板间，用欲电容器两个极板间，用欲测定的介质填充时所得的电容量与其间为真空时的测定的介质填充时所得的电容量与其间为真空时的电容量之比电容量之比 =C/C0C为介质电容，为介质电容，C0真空电容真空电容 表征了物表征了物质质在在电场电场作用下作用下极化程度极化程度的大小。的大小。=1+4 为介质极化率，为介质极化率，真空真空=02.玻璃的玻璃的介电性介电性(1)玻璃的介电常数玻璃的介电常数主要包括介电常数、介电损耗、介电强度2.玻璃的介电性(1)玻59我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v玻璃的极化玻璃的极化电电子位移极化子位移极化：离子或离子或电电子云在外子云在外电场电场作用作用下下变变形而形而产产生偶极矩的生偶极矩的变动变动。离子位移极化离子位移极化：正正负负离子在外离子在外电场电场下偏离下偏离原有位置而原有位置而产产生偶极矩的生偶极矩的变动变动 取向极化取向极化：玻璃中极性分子在玻璃中极性分子在电场电场作用下定作用下定向排向排 列引起偶极矩的列引起偶极矩的变动变动玻璃的极化60我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响影响的因素的因素组成组成 主要从离子极化率和迁移率大小来考虑主要从离子极化率和迁移率大小来考虑*B玻璃玻璃较石英玻璃小较石英玻璃小*PbO、BaO含量高的玻璃含量高的玻璃大大（极化率高）（极化率高）*R2O使使增大，增大，且随离子半径且随离子半径，场强，场强，按按Li2ONa2OK2O的顺序的顺序*RO与与R2O类似，类似，场强场强 时，时，*重金属影响最大。重金属影响最大。影响的因素61我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度温度 T ，但各温度段变化程度不同：，但各温度段变化程度不同：低温（低温（250 C后后迅速增大（此界限与迅速增大（此界限与R2O和和PbO的含量有关，量越多温度越低）的含量有关，量越多温度越低）电场频电场频率率 频频率越低率越低越大，随温度越大，随温度变变化化界限界限越低。越低。低温低温时频时频率影响小。率影响小。温度62我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v定定义义：玻璃在：玻璃在电场电场作用下，由于极化或吸收作用下，由于极化或吸收而使一部分而使一部分电电能能转变为热转变为热能能而而损损失的失的现现象象 Q=UIcos 为为UI间间相位角相位角 令令=90 则则Q=UIsin 常用常用或或tg 表示介表示介电损电损耗。耗。电导电导率越大介率越大介电损电损耗越大耗越大。(2)玻璃的介电损耗玻璃的介电损耗定义：玻璃在电场作用下，由于极化或吸收而使一部分电能转变为热63我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v损损失种失种类类电导损电导损失失：由由网络外阳离子网络外阳离子M沿沿电场电场方向移方向移动动而而产产生生松弛松弛损损失失：由由M离子在一定离子在一定势垒间势垒间移移动产动产生生结结构构损损失失：由玻璃网由玻璃网络络松弛松弛变变形形产产生，属松弛生，属松弛损损失失共振共振损损失失：由由M离子或网离子或网络络骨架本征振骨架本征振动动吸收能量而吸收能量而产产生生 v影响因素影响因素电导电导率率 Q T Q 电场频率电场频率 Q先出现极小值，在高频范围又出现先出现极小值，在高频范围又出现极大值极大值 损失种类64我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物组成组成 增加电导率的组分都增加介电损耗增加电导率的组分都增加介电损耗 R2O使使Q增大增大 重金属氧化物重金属氧化物使使Q减小减小热处理热处理 Tg以上开始急冷的玻璃以上开始急冷的玻璃Q大，大，Tg以下玻璃的以下玻璃的Q与热历史有关与热历史有关 微晶玻璃的微晶玻璃的Q比同成分玻璃小比同成分玻璃小组成65我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v定定义义：作：作为为绝缘绝缘体体使用的介使用的介质质，当外加，当外加电压电压超超过过某一某一临临界界值时绝缘值时绝缘性消失，即性消失，即电击电击穿穿。临临界界电压为电压为介介电电强强度度 单位：伏单位：伏/厘米，其中厘米为试样厚度厘米，其中厘米为试样厚度v击击穿机理穿机理热击热击穿穿：玻璃受玻璃受热电热电阻下降，玻璃阻下降，玻璃发发生局部生局部热热破坏甚至熔化。破坏甚至熔化。试样试样越越厚厚击击穿穿强强度越度越低低。电电子子击击穿穿：电压电压加速加速电电子子对对其它原子冲其它原子冲击击，激，激发发出更多自由出更多自由电电子参与子参与导电导电。电电化学化学击击穿穿：发发生化学生化学变变化，使玻璃中的化，使玻璃中的电场变电场变得不均匀甚得不均匀甚至至产产生破裂的生破裂的应应力而被力而被击击穿。穿。(3)玻璃的介电强度玻璃的介电强度（抗（抗击击穿穿强强度）度）定义：作为绝缘体使用的介质，当外加电压超过某一临界值时绝缘性66我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响因素影响因素组组成成 网络连接程度高，介电强度大网络连接程度高，介电强度大*SiO2使介使介电电强强度增大度增大 （透明石英（透明石英为为400千伏千伏/厘米）厘米）*R2O使介使介电电强强度减小度减小（厚（厚26cm的工的工业业玻璃玻璃为为3070 kv/cm温度温度 T 介电强度介电强度 其它其它：电压电压增加速度、内部缺陷、增加速度、内部缺陷、电场电场均匀与否等均匀与否等影响因素67我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v包括包括折射率、色散、反射、吸收和透过折射率、色散、反射、吸收和透过 材料物理性能课程有讲述，本课程这部分内容材料物理性能课程有讲述，本课程这部分内容简述简述v1.折射率折射率 玻玻璃璃折折射射率率可可以以理理解解为为电电磁磁波波在在玻玻璃璃中中传传播播速度的降低。速度的降低。这这是是由由于于光光通通过过玻玻璃璃时时，光光波波引引起起玻玻璃璃内内部部质质点点的的极极化化变变形形，光光波波损损失失部部分分能能量量，使使光光速速降降低。折射率可以表示低。折射率可以表示为为：(六六)玻璃玻璃的光学性能的光学性能式中：式中：C光在真空中的光在真空中的传传播速度；播速度；V光在玻璃中的光在玻璃中的传传播速度。播速度。包括折射率、色散、反射、吸收和透过(六)玻璃的光学性能式中：68我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v影响影响折射率折射率n的的因素因素（1）组组成成n与密度与密度的关系：的关系：所以，所以，玻璃的折射率玻璃的折射率n取决于分子体取决于分子体V和分子和分子折射度折射度R 分子体积分子体积V与玻璃结构的紧密程度有关；分子折与玻璃结构的紧密程度有关；分子折射度射度R是玻璃组成中各种离子极化率的总和。是玻璃组成中各种离子极化率的总和。使使R的的组组分使分使n玻玻，而，而使使V的的组组分分则则使使n玻玻式中：式中：n折射率；折射率；Mr相对分子量相对分子量；玻璃密度；玻璃密度；R分子分子折射度；折射度；V分子