非晶态结构与性质课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章非晶态结构与性质,4.1熔体的结构,4.2熔体的性质,4.3玻璃的通性和玻璃的转变,4.4玻璃的形成,4.5玻璃结构理论,4.1熔体的结构,、对熔体的一般认识,硅酸盐熔体结构,聚合物理论,对熔体结构的一般认识,1.晶体与液体的体积密度相近,晶体液体:体积变化小(10%相当于质点间平均距离增加3%左右);,液体气体:体积增大数百倍至数千倍(例如水增大1240倍)。,表明:液体中质点之间平均距离和固体十分接近,而和气体差别较大,2.晶体熔融热比液体气化热小得多,Na晶体Zn晶体冰,熔融热(kJ/mo)2.51,6.70,603,水气化热(kJ/mol)40.46,表明:晶体和液体内能差别不大,质点在固体和液体中相互作用力接近,3.固液态热容量相近,表明:质点在液体中热运动性质(状态)和在固体中,差别不大,基本上仍是在平衡位置附近作简谐振动,几种金属固、液态时的热容值,物质名称,Pb,Cu,Sb,Mn,液体热容(J/mo),28.47,31,40,29,94,46.06,固体热容(J/mo)27.303129.8146.471,4.X射线衍射图相似,液体衍射峰最高点位置与晶体相近,表明:,液体中某一质点最邻近几个质点的排列形式与间距和晶体,中的相似;,液体衍射峰很宽阔,缘于,液体质点有规则排列区域的高度分散,液体结构特征:近程有序,远程无序。,在高于熔点不太多的温度下,液体内部质点排列,具有某种程度规律性,而非象气体一样杂乱无章。,气体,熔体,玻璃,晶体,ne,不同聚集状态物质的X射线衍射强度,随入射角度变化的分布曲线,综上所述,液体是固体和气体的中间相,液体结构在,气化点和凝固点之间变化很大,在高温(接近气,化点)时与气体接近,在稍高于熔点时与晶体接,近,由于通常接触的熔体多是离熔点温度不太远,的液体,故把熔体结构看作与晶体接近更有实际,意义。,二、硅酸盐熔体结构聚合物理论,1.基本结构单元SO四面体,2.基本结构单元在熔体中存在状态聚合体,基本结构单元在熔体中组成大小不同、形状不,规则的聚合离子团(或络阴离子团),其间存在,聚合一解聚的平衡,3.影响聚合物聚合程度的因素,组成温度,硅酸盐聚合结构,O:Si,名称,共氧/每个硅,负离子团类型离子数负电荷负高子团结构,4:1|岛状硅酸盐,Sio+-,35:1组群状硅酸盐,si,O,1,环状硅酸盐,3:1,三节环,ISi3O,六节环,SiO,四节环,SionI,3:1|链状硅酸盐,ISi,OI,2,2,275:1带状硅酸盐,I Sioule-,1.5,251层状硅酸盐2SOnl,3,二维方向无限延伸,2:1|架状硅酸盐,3 ISiO,I,三维方向无限延伸,R=O/Si,R=3,碱性金属氧化物含量,R=25,解聚后非桥氧数目个,76543,低聚物浓度,数量,负离子含8o政,SiO4四面体在各种聚合物中,的分布与R的关系,