公司動(dòng)態(tài)
玻璃結(jié)構(gòu)的早期觀點(diǎn)是基于過冷液休的概念。熔融的玻璃被認(rèn)為是一種氧化物溶于其它氧化物的溶液,更確切地講是各組成氧化物的互溶體,熔融液冷卻下來而不析晶,在室溫時(shí)則形成剛性體。
近年來,扎哈里阿森發(fā)展的玻璃的原子結(jié)構(gòu)理論已被人們廣泛接受。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)理論假定結(jié)構(gòu)單元以無序網(wǎng)絡(luò)方式堆積在一起,我們對(duì)玻璃的組成和性能的了解是通過玻璃研究的先驅(qū)者們所闡明的氧化物玻璃結(jié)構(gòu)的描述和玻璃形成條件知道的。塔馬恩開始系統(tǒng)地探索玻璃態(tài)的現(xiàn)象,指出冷卻速率對(duì)玻璃態(tài)的理解是最重要的。玻璃是堅(jiān)硬的固體而非液體。1926年戈德施米特?!掣鶕?jù)現(xiàn)代結(jié)晶化學(xué)理論提出了他的觀點(diǎn)。
玻璃的近程有序類似于同組成的晶體,但玻璃的典型性質(zhì)是缺乏遠(yuǎn)程有序結(jié)構(gòu)。熔融的物質(zhì)冷卻固化而不結(jié)晶的能力可按多面體幾何學(xué)來解釋,特別是用正、負(fù)離子半徑比來解釋,因此戈德施米特把結(jié)晶化學(xué)概念弓卜人到玻璃技術(shù)領(lǐng)域。哈里阿森于1932年對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出了決定性論述,他提出了石英玻璃的原子結(jié)構(gòu)模型,從模型上看硅原子是被四個(gè)氧原子包圍,石英晶體和鈉硅玻璃也是以同樣的方式存在,玻璃和晶體之間唯一的不同就是玻璃沒有周期性,連續(xù)的、隨機(jī)分布的三維結(jié)構(gòu)具有與石英晶體一樣的近程有序,但卻遠(yuǎn)程無序。
在石英玻璃中加入堿金屬氧化物會(huì)使石英玻璃結(jié)構(gòu)松馳,因?yàn)樗顾拿骟w共頂數(shù)減少,這可用含堿石英玻璃的粘度比純石英玻璃的粘度低來解釋,把玻璃的組成分成網(wǎng)絡(luò)形成體氧化物和網(wǎng)絡(luò)修飾體氧化物是簡單而有用的,后來又引進(jìn)了“中間體”概念。有一個(gè)廣泛采用的形成玻璃的扎哈里阿森規(guī)律,瓦倫和他的同事用x射線技術(shù)測定了玻璃的原子結(jié)構(gòu)模型,結(jié)果與扎哈里阿森模型相符。x射線的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)在的玻璃結(jié)構(gòu)的概念作出了最大貢獻(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò)形成體是一類和氧元素結(jié)合其鍵能為340^ 350kJ/mol的元素。網(wǎng)絡(luò)修飾體,例如Mg, Ca。 Li, K, Na, Cd和Cs‘。它們和氧元素結(jié)合的健能為40 -250kJ/mol,其擴(kuò)散系數(shù)很高,尤其是Me+離子,它們使連續(xù)的Si-O-Si絡(luò)斷裂,在任何溫度下都使熔體粘度降低,M2+離子作為兩個(gè)氧原子之間的橋梁,也使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)斷裂,但它們不易運(yùn)動(dòng),對(duì)熔體流動(dòng)性的影響比Me+離子小。
- 上一個(gè):淺談中空玻璃設(shè)備的設(shè)計(jì)理論