最新二三章节熔体和玻璃体习题章节

结论： PbSiO3中氧的密度高于SiO2中氧的密度，则Pb为
网络变性离子，在Si－O网络外。
2、 网络变性体(如Na2O)加到石英玻璃中，使O/Si比增加。实 验观察到当O/Si＝2.5～3 时，即达到形成玻璃的极限。根据结 构解释，为什么 2< O/Si<2.5的碱－硅石混合物可以形成玻璃， 而O/Si＝3的的碱－硅石混合物结晶而不形成玻璃？
Y=2Z－2R＝2×4－2×2.37=3.26
3－11 有一组二元硅酸盐熔体，其R值变化规律如下，写出熔体一系列性质的 变化规律(用箭头表示)
R＝2； 2.5 ； 3 ; 3.5 ;
4
(1) 游离碱含量 (2) O/Si (3) 低聚合物数量 (4) 熔体粘度 (5) 形成玻璃能力 (6) 析晶能力
补充习题
1、 正硅酸铅玻璃密度为7.36g/cm3，求这个玻ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中氧的密度为多少？试把它 与熔融石英(密度为2.2g/cm3)中的氧密度比较，试指出铅离子所在位置？
解：正硅酸铅PbSiO3的分子量 M＝207.2＋28＋16×3＝283.2
在1cm3中PbSiO3的个数
n ＝ N 0 ＝ 7 .6 3 .6 1 0 2＝ 0 3 2 1 .1 5 2个 0 2 7 /c 3 m M 2.2 83
A＝ F V ＝ P 25 4 ./4 3[ 0 2 0 .1.3 0 4 0 9. 9 1 0 .13 3 0
0. 7 03 .3 0 0 2. 6 1 04 .3 1 0 4. 2 1 03 .3 1 0 4. 0 7 2 0 3 .13 35 0.492
b 、 R ＝ 1 4 1 3 7 3 22 .37 73
瓷釉结构中各离子所处的位置。
5、 在硅酸盐玻璃和硼酸盐玻璃中，随着R2O的引入(<25mol％), 玻璃熔体的粘度怎样变化？试用聚合物理论解释。 6、 解释B2O3含量10mol％，SiO2含量90mol％的熔体，在冷却过 程中各自形成两个互不相容的分层玻璃，而加入适量Na2O后， 能得到均匀的玻璃。
所以 在正硅酸铅PbSiO3中氧的密度为
Pb3S O ＝ iO3N n M o O ＝ 31 6.. 5 0 1 17 2 2 2 0 0 2 31＝ 61.253 g/c
同理
Si2 O O ＝ 2N n M o O ＝ 22 6.. 2 0 1 10 2 2 2 0 0 2 31＝ 61.173 g/c
二三章节熔体和玻璃体习题 章节
1、熔体的聚合物理论： 形成的三阶段 初期：主要是石英颗粒的分化； 中期：缩聚反应并伴随聚合物的变形； 后期：一定T、t 达到聚合 解聚平衡。
熔体的性质： 粘度理论
粘度和表面张力
o exp(
E ) kT
BexpKV0
Vf C exp( D )
TS o
3－9 在SiO2中应加入多少Na2O,使玻璃的O/Si＝2.5，此时析晶能力是增强还是 削弱？
为什么？
u
速
率
IV
T
原因：低温熔体粘度大，质点移动困难易聚结在一起而成核， 即低温有利于成核； 高温熔体粘度小，质点移动速率大，晶核易相遇形成 大的晶核而长大，即高温有利于生长。
4、已知瓷釉与玻璃具有类似的结构，试用无规则网络学说说明
0 0 . .4 6 C N 2 O a a • O 0 .3 A 2 O 3 • l 1 S 0 2iO
7、 论证形成玻璃必须具有混合键。
8、 说明为什么镁橄榄石熔体不易形成玻璃而长石熔体易形成玻 璃？
填空题
1、Tg是－－－－－，它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分 熔体快冷时Tg比慢冷时－－，淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度－－，热 膨胀系数－－。 2、同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O － 大0小.1的Ca顺O序－为0.8－S－iO－－2 ;－(3－)－0。.2CaO－0.8SiO2 的三种熔体，其粘度 3、 三T图中三个T代表－－－－、－－－－－－和－－－－－－。 4、 粘滞活化能越－－－，粘度越－－。
为－－－－。
答案：1、玻璃形成温度 高 小 大 2、(2)>(3)>(1) 3、时间－温度－相转变 4、大(小) 大(小) 结构参数Y 5、降低 6、降低 7、1/3
解；假定引入的Na2O的mol含量为 x ， 则SiO2的mol含量为 1－x
R O x2(1x) 2.5 Si 1x
解得x 1 3
此时析晶能力增强。
3－10 有一种平板玻璃组成为14Na2O-13CaO-73SiO2，其密度为2.5g/cm3，计 算该玻璃的原子堆积系数(AFP)为多少？计算该玻璃的结构参数值？
硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于－－。 5、 0.2Na2O-0.8SiO2组成的熔体，若保持Na2O含量不变，用CaO 置换部分SiO2后，电导－－－。 6、 在Na2O－SiO2熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1),熔体粘度－－。 7、 组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数
答： 当2< O/Si<2.5时，在熔融状态 下[SiO4]4－仍可连成 网络状，且聚合程度高，故可形成玻璃。但当O/Si＝3时， 由于碱金属氧化物明显增加，使熔体中分子较小的低聚合 物增加，熔体粘度变小，故可易结晶而不易形成玻璃。
3、 在硅酸盐熔体析晶的成核速率、生长速率随T变化的关系图
中，标出哪一条曲线代表成核速率，哪一条曲线代表生长速率？
解： a 、 该玻璃的平均分子量
M ＝ 0 . 1 6 0 . 4 1 2 5 0 . 3 7 6 6 . 0 2 5 . 0 1 2 9
在1nm3 中原子数为
n ＝ N 0 ＝ 2 .1 5 － 2 0 16 .1 0 20 3 2 2.4 个 5/n 3 m M 5.1 97
在1nm3中原子所占体积