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1、第三章非晶态结构与性质,第一节 熔体的结构第二节 熔体的性质第三节 玻璃的通性和玻璃的转变第四节 玻璃的形成第五节 玻璃结构理论,本章主要内容：,第一节 熔体的结构,一、对熔体的一般认识二、硅酸盐熔体结构聚合物理论,一、对熔体结构的一般认识1晶体与液体的体积密度相近。当晶体熔化为液体时体积变化较小，一般不超过10(相当于质点间平均距离增加3左右)；而当液体气化时，体积要增大数百倍至数千倍(例如水增大1240倍)。2晶体的熔解热不大，比液体的气化热小得多。Na晶体 Zn晶体 冰熔融热(kJ/mol)2.51 6.70 6.03而水的气化热为40.46kJmol。这说明晶体和液体内能差别不大，质点
2、在固体和液体中的相互作用力是接近的。,表31 几种金属固、液态时的热容值,3固液态热容量相近(表31),表明质点在液体中的热运动性质（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。,4.X射线衍射图相似(图31)液体衍射峰最高点的位置与晶体相近，表明了液体中某一质点最邻近的几个质点的排列形式与间距和晶体中的相似。液体衍射图中的衍射峰都很宽阔，这是和液体质点的有规则排列区域的高度分散有关。由此可以认为，在高于熔点不太多的温度下，液体内部质点的排列并不是象气体那样杂乱无章的，相反，却是具有某种程度的规律性。这体现了液体结构中的近程有序和远程无序的特征。,图31 不同聚集状态物质的X
3、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，故把熔体的结构看作与晶体接近更有实际意义。,关于液体的结构理论有,液体的近程有序结构理论 1924年，佛仑克尔提出，解释了液体的流动性。“核前群”理论 可以解释液体的许多物化性质，如温度升高，电导率上升。聚合物理论 在一定条件下，聚合-解聚达成平衡。,二、硅酸盐熔体结构,1.基本结构单元 SiO4 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形状不规则、
4、大小不同的聚合离子团（或络阴离子团）在这些离子团间存在着聚合解聚的平衡。3.影响聚合物聚合程度的因素硅酸盐熔体中各种聚合程度的聚合物浓度（数量）受组成和温度两个因素的影响。,表32 硅酸盐聚合结构,图32 某一硼硅酸盐熔体中聚合物的分布随温度的变化,硅酸盐熔体中聚合物的形成过程可分为三个阶段。初期：石英（或硅酸盐）的分化：中期：缩聚并伴随着变形；后期在一定时间和一定温度下，缩聚分化达到平衡。产物中有低聚物、高聚物、三维晶格碎片以及游离碱、吸附物，最后得到的熔体是不同聚合程度的各种聚合体的混合物，构成硅酸盐熔体结构。聚合物的种类、大小和数量随熔体的组成和温度而变化。以上是硅酸盐熔体结构的聚合物理论。,
