4.6 典型玻璃结构-26张

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精巧的钢结构连接——点支式玻璃幕墙多图赏析

精巧的钢结构连接——点支式玻璃幕墙多图赏析

精巧的钢结构连接——点支式玻璃幕墙多图赏析点支式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接构件(一般为不锈钢)以点支承的方式(每块玻璃为四点固定最为常见)将无框安全玻璃与内部或外部的支撑结构固定在一起的一种玻璃幕墙结构系统。

德国柏林索尼中心的点支式玻璃幕墙建筑师:海墨特·扬(Helmut Jahn)点支式全玻幕墙玻璃面板固定的形式点支式全玻幕墙面板固定的形式常有以下三种:钻孔固定式:玻璃钻孔后以金属结构件固定,通过特殊的金属驳接爪固定于背后支撑结构上,即常称的DPG(Dot Pointed Glass)方式,这也是国内点支式全玻幕墙采用最多的模式。

图1 不同的开孔式点支玻璃构造示意图各种接驳金属件上海东方艺术中心建筑师:保罗.安德鲁钢管结构支承的异形点支式玻璃幕墙,不锈钢支承头隐藏于夹层玻璃中,远看幕墙如同全隐框胶粘玻璃幕墙。

夹固式点支幕墙的典型示意图采用夹固式的点支玻璃幕墙最大的优点在于玻璃无需钻孔,避免了玻璃开孔后的应力集中,简化了施工程序,降低了成本。

这种模式更为适合中空玻璃面板,避免两片玻璃穿孔及孔周圈的密封,减少中空玻璃失效的几率。

法国巴黎德方斯新区某建筑特殊的金属夹固件形成了玻璃幕墙的特殊肌理。

(本建筑幕墙应该是传统框架式玻璃幕墙夹固件的构造,虽然从受力特征上不属于点支承玻璃幕墙,但作为夹固件的形式可以参考。

)不同形式的点支式玻璃幕墙面板固定形式示意图点支式玻璃幕墙的玻璃面板的划分形式从理论上讲可以有多种选择,考虑到经济投入,实际中一般多为横平竖直的矩形,偶尔也有一些其他规则的形式如菱形、三角形。

某建筑呈菱形布置的玻璃面板(钢管柱体支撑结构)匈牙利布达佩斯某建筑双层幕墙外层(非密闭)的点支式三角形玻璃板块及菱形钢管支承网架点支式玻璃幕墙支撑结构形式点支式玻璃幕墙根据其背后支撑结构的形式大致可分为以下类型:点支式玻璃幕墙支撑结构形式示意图(由左-右,由上-下分别为:玻璃肋、柱体、桁架、索网、拉杆、索杆、索桁架支承结构)(1)玻璃肋板支承式:以玻璃肋板作为支撑结构。

玻璃大全-各种玻璃详细图解

玻璃大全-各种玻璃详细图解

安全玻璃百科名片安全玻璃一类经剧烈振动或撞击不破碎,即使破碎也不易伤人的玻璃。

包括钢化玻璃、夹层玻璃等。

用于汽车、飞机和特种建筑物的门窗等。

建筑物使用安全玻璃,可以抵御子弹或每小时100千米的飓风中所夹杂碎石的攻击,这对主体玻璃结构的现代建筑具有特别重要的意义。

目录安全玻璃图书信息衍生产品展开编辑本段安全玻璃实例介绍1998年2月9日夜,格鲁吉亚总统谢瓦尔德纳泽在乘一辆奔驰汽车回家途中,突然,从夜色笼罩下的密林里窜出20多个杀手,向总统座车疯狂扫射并投掷手榴弹,汽车伤痕累累,但幸运的是谢瓦尔德纳泽毫发无损!是什么保护总统躲过了这场灾难呢?这要归功于德国政府赠送给他的这辆从价值50万美元的奔驰牌防弹汽车。

那么防弹汽车为什么能够防弹呢?原来是它安装了一种安全玻璃--防弹玻璃。

基本介绍安全玻璃是由坚韧的塑料内层(PVB)将两片玻璃在一定温度和压力下粘贴而成,也称为夹层玻璃或胶合玻璃,其塑料内层可以吸收冲击和爆炸过程中所产生的部分能量和冲击波压力,即使被震碎也不会四散飞溅。

夹层玻璃根据不同的需要可用普通玻璃、钢化玻璃、热增强玻璃来制成,也可制成中空玻璃。

安全玻璃具有良好的安全性,抗冲击性和抗穿透性,具有防盗、防弹、防爆功能。

针对住宅和商业区的经常发生盗窃,盗贼的目标往往是那些易于得手且不易被发现的目标。

玻璃门窗通常是受攻击的目标,安全玻璃能抵御锤子、铁棍和砖头击打,犯罪分子常用作盗窃工具的无声玻璃切割刀,可有效地阻止或延迟罪犯盗窃和强行侵人,大大提高了防范效果。

使用地点安全玻璃通常用在一些重要设施,如银行大门、贵重物品陈列柜、监狱和教养所的门窗等。

这些部位有可能遭到持各式各样凶器的群匪连续袭击。

而高强度安全玻璃能在一段时间内抵御穿透,为其他装置作出反应赢得足够的时间。

世界上一些最著名的文物,如《蒙娜丽莎》和《独立宣言》就是用安全玻璃保护的。

防弹玻璃是由多层玻璃与多层PVB中间膜粘结加工而成,它可抵御住手枪、步枪甚至炸弹爆炸的强烈冲击。

玻璃的结构与性质课件

玻璃的结构与性质课件

Δ= nF - nC
– 相对部分色散 γ= nD -1 nF - nC
3. 玻璃的反射、吸收与透过
• 玻璃的反射:与玻璃表面的光滑程度、光的入射角、
频率及玻璃的折射率有关
– 当入射角为90°时,

玻– 璃R—对反光射的率吸收与透过遵循兰比尔R =定律nn
+
1 1
2

• 式中 T—透光率 I—进入玻璃中的入射光强度 (扣除反射部分)
– 影响玻璃机械强度的主要因素: • 化学组成 – 提高抗张强度的顺序 CaO>B2O3>BaO>Al2O3>PbO> Na2O > (MgO, k2O) – 提高抗压强度的顺序 SiO2 > (Al2O3,MgO) > As2O5>B2O3 > PbO>CaO
• 玻璃中的缺陷
– 缺陷与玻璃的熔化过程密切相关
A=-1.4788Na2O+0.8350K2O+1.6030CaO+5.4936MgO-1.5183Al2O3+1.4550 B=-6039.7Na2O-1439.6K2O-3919.3CaO+6285.3MgO+2253.4Al2O3+5736.4 T0=-25.07Na2O-321.0K2O+544.3CaO+384.0MgO+294.4Al2O3+198.1
3.3.5玻璃的化学稳定性
1.玻璃表面的侵蚀机理 (1)水
第一步 离子交换过程
第二步S水i-O解-N过a+程+H+OH-பைடு நூலகம்
Si-OH+NaOH
第三步 Si-中OH和+H过OH程

玻璃的结构与组成

玻璃的结构与组成
林宗寿 主编 武汉理工大学出版社 第3版
赵彦钊 殷海荣 主编 化学工业出版社 第1版
1
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构与组成
2
一、玻璃的定义
结构上完全表现为长程 无序的、性能上具有玻璃转 变特性的非晶态固体。
二、玻璃的通性
1. 2. 3. 4. 5. 各向同性(物理化学性质) 介稳性(形成晶体的趋势) 无固定熔点 性质变化的连续性 性质变化的可逆性
2.
3.
5
五、单元系统的玻璃
1、石英玻璃结构
(O -Si-O)键角
硅氧(Si-O)键
硅氧四面体[SiO4]
6
2、氧化硼玻璃结构
硼氧三角体[BO3]
7
3、五氧化二磷玻璃结构
磷氧四面体 存在不对称中心
| P O |
8
14
八、 逆性玻璃
玻璃中的桥氧数(Y)决定了玻璃的性能。 ⑴ 二元碱硅玻璃中:
Y=3时,性能发生变化 Y<2时,不能形成玻璃
⑵ 多元碱硅玻璃(逆性玻璃):存在两种以上 金属离子
Y<2时,亦能形成玻璃,性能随金属离子数变化。
逆性玻璃含义:
① 结构是逆性的 ② 性质是逆性的
15
16
九、其它玻璃种类
3
三、玻璃结构
“玻璃结构”是指离子或原子在空间的几何配臵以及它们 在玻璃中形成的结构形成体。
1. 晶子学说(列别捷夫)
玻璃是由无数“晶子”所组成的,晶子是具有晶格变形的
有序排列区域,分散在无定形介质中,从“晶子”部分到无定 形部分是逐步过渡的,二者之间并无明显界线。 2. 无规则网络学说(查哈里阿森) 玻璃的近程有序与晶体相似,即形成阴离子多面体,多面 体顶角相连形成三维空间连续的网络,但其排列似拓扑无序的。

各种玻璃幕墙图解ppt课件

各种玻璃幕墙图解ppt课件
52
外通风双层幕墙
通过通道内上下两端 进、排风口的调节在 通道内形成负压,利 用室内两侧幕墙的压 差和开启扇就可以在 建筑物内形成气流, 进行通风换气。这样, 通过对太阳辐射的有 效利用,就可以实现 节省能源。
53
双层幕墙优点:
1、具有通风换气的功能,隔热、隔声,节能环保; 2、采用不打胶工艺,彻底改变了传统幕墙的结构形式, 立面美观大方,没有硅酮胶的二次污染。 3、工厂化生产程度高,安装方便,便于控制施工质量。 4、传热系数K值可小于1W/K.㎡, 保温性能达到国标最 高等级8级; 5、隔声性能优异,隔声量可达55dB, 隔声性能达国标 最高等级5级。 6、在空气层中装入光电转换装置,可制成光电智能性 幕墙。为大厦提供电能和热能,并可通过光、电、热等感 应装置,使大厦具有全自动调节功能。
19
单元式玻璃幕墙
20
单元式玻璃幕墙
21
单元幕墙按结构形式不同分为横滑式和横锁式
横滑式构造是在左右两单元上框中设封口板,采用组件上横框集 中排水。地震发生时,由于没有竖向套管会产生横向位移,地震 后也很难复位。构造加工相对简单,使用广泛。横滑式系统仅适 用于平直式单元幕墙,而不适用于折线形和弧形单元幕墙。
49
外通风双层幕墙
外通风双层幕墙则是在外层玻璃幕墙上下两端设有进风和排风装 置,与热通道相连。
50
外通风双层幕墙
51
外通风双层幕墙
冬天时关闭进风和排风口,由于阳光的照射,热通道内空气温度像一个 温室,可以提高内侧幕墙的外表面温度,减少建筑物采暖运行费用。夏 天热通道内温度升高,这时打开热通道上下两端的进排风口,在热通道 内由于“烟囱”效应产生气流,气流运动带走通道内的热量,降低内侧幕 墙外表面温度,减少空调负荷,节省能源。

第五节-玻璃的结构

第五节-玻璃的结构
注意:网络中间离子(如Al3+)在计算时注意的问题 在硅酸盐玻璃中, 若(R2O+RO)/Al2O3>1, Al3+按网络形成离子计算; 若(R2O+RO)/Al2O3<1, Al3+按网络变性离子计算;
二、硼酸盐玻璃
B原子的电子构型 1S22S22P1 当B原子和O原子都以SP2杂化时构成[BO3]平面
ΣKm4πr2ρ(r) Si-O O-O Si-Si O-O Si-Si
10 8 6 4 2
0
图3-23
1234567 r(A)
石英玻璃的径向分布函数
第一个极大值表示出Si一O距离0.162nm,这与结 晶硅酸盐中发现的SiO2平均(0.160nm)非常符合。按 第一个极大值曲线下的面积计算得配位数为4.3,接近 硅原子配位数4。因此,X射线分析的结果直接指出, 在石英玻璃中的每一个硅原子,平均约为四个氧原子 以大0.162nm的距离所围绕。从瓦伦数据得出,玻璃结 构有序部分距离在1.0~1.2nm附近即接近晶胞大小。
用傅立叶分析法将实验获得的玻璃衍射强 度曲线在傅立叶积分公式基础上换算成围绕某 一原子的径向分布曲线,再利用该物质的晶体 结构数据,即可以得到近距离内原子排列的大 致图形。在原子径向分布曲线上第一个极大值 是该原子与邻近原子间的距离,而极大值曲线 下的面积是该原子的配位数。图3-23表示SiO2 玻璃径向原子分布曲线。
从“微晶”部分到无定形部分的过渡是逐步完 成的,两者之间无明显界线。
二、无规则网络学说
学说要点:
玻璃的结构与相应的晶体结构相似,同样形成 连续的三维空间网络结构。
玻璃的网络与晶体的网络不同,玻璃的网络是 不规则的、非周期性的,因此玻璃的内能比晶体的 内能要大。由于玻璃的强度与晶体的强度属于同一 个数量级,玻璃的内能与相应晶体的内能相差并不 多,因此它们的结构单元(四面体或三角体)应是 相同的,不同之处在于排列的周期性。

玻璃分子结构

玻璃分子结构

玻璃分子结构
嘿,咱今天就来聊聊玻璃分子结构这玩意儿。

你说玻璃啊,那可是咱生活中常见得不能再常见的东西啦。

你看那窗户上的玻璃,亮晶晶的,能让阳光透进来,照亮整个房间。

还有那些漂亮的玻璃杯,用它喝个水都感觉特别有范儿。

那玻璃的分子结构是啥样呢?其实啊,就像是一群小伙伴手拉手站在一起。

这些小伙伴们排列得整整齐齐,形成了一个坚固的整体。

但它们可不是死死板板地站着哦,它们也有自己的小脾气呢。

有时候它们会调皮一下,让玻璃变得有点脆弱,一不小心可能就“啪”地碎了。

不过别担心,这也是玻璃的一种特别之处呀。

就好像人一样,都有自己的个性。

你想啊,要是玻璃分子结构都一模一样,那多没意思呀。

正是因为它们有点小特别,玻璃才能有各种各样的用途和表现呢。

想象一下,如果没有这些特别的玻璃分子结构,我们的生活得多无趣啊。

没有了明亮的窗户,没有了好看的杯子,那可真是少了很多乐趣呢。

所以啊,可别小看这玻璃分子结构。

它们虽然小小的,但是作用可大着呢。

它们让玻璃变得透明又坚固,给我们的生活带来了很多方便和美好。

哎呀,说了这么多,其实就是想告诉大家,生活中的每一个小细节都有它的意义和价值。

就像玻璃分子结构一样,看似普通,却有着不普通的一面。

咱下次再看到玻璃的时候,可别忘了想想它背后这些有趣的分子结构哦,说不定会让你对它又多了一份喜爱和珍惜呢!哈哈,这就是关于玻璃分子结构的那些事儿啦,是不是还挺有意思的呀!。

01玻璃结构课件

01玻璃结构课件
使四面体网络断裂,结构疏松,性质变差
* Li+ 场强大,“积聚”作用明显。 等量取代K+ 、Na+ 使性质变好。
混合碱效应(中和效应)
A. 定义——二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物 总量不变,用一种氧化物取代另一种,玻璃与扩散有 关的性质不成直线变化,而出现明显的极值。
小结
一 二 三 四 五 六 七 八 九
玻璃及玻璃态 (识记) 玻璃发展史(了解) 玻璃的分类 (识记) 玻璃化方法(了解) 玻璃态物质的五大特性(识记) 玻璃的结构(识记) 玻璃的结构分析 (了解) 玻璃熔体的结构(理解) 单元系统氧化物玻璃结构(理解)
十 硅酸盐玻璃结构
(一)碱硅酸盐系统 1.结构 (1)多种阴离子团共存 (2)R+处于网络空隙,平衡电荷
离子势 Z/r Ca2+: 2/0.99
Na+: 1/0.95
• Ca2+的压制作用:牵制Na+的迁移,
使化稳,电导率
• Ca2+为网络外体
• 钠钙硅系统是日用玻璃的基础。
(三)铅硅酸盐玻璃 1. Pb2+的特性
电子构型: 5S25P65d106S2 非惰性气体型的阳离子 18+2电子构型,电子云易变形, 极化率较大,配位状态不稳定。
六 玻璃的结构学说
(一)传统学说
1.无规则网络学说* (W.H.Zachariasen 1932年) 基本观点: [SiO4]是基本结构单元 三维空间作无序排列, R+、 R2+填充 在网络空隙,维持电中性。
实验证实:瓦伦(Warren)。X-ray结构分析数据 学说重点:多面体排列的连续性、均匀性和无序性
碱金属离子只带一个正荷,与

常见玻璃的微观结构

常见玻璃的微观结构

玻璃由硅酸盐矿物、氧化物等经加热、熔融、冷却成的一种无定形固态。

玻璃的结构理论,无规网络学说和微晶子学说一、玻璃结构理论玻璃的结构理论,与其它非晶态材料一样,主若是成立在无规网络学说和微晶子学说的基础上进展起来的。

非晶态材料无规网络及微晶子理论的提出,最先是扎哈里亚森(Zachariasen)(1932年)和列别捷夫(А.А.Лебедев)(1921年)从研究玻璃开始的。

至今,许多玻璃的微观结构正是通过这种理论观点并配合现代分析和实验手腕刻画出来的。

(一)玻璃结构的无规网络学说氧化物玻璃结构:由离子多面体(四面体或三角体)所组成,重复没有规律性。

一个氧最多同两个形成网络的正离子(M),如B、Si、P等连接,正离子的配位数是3~4。

氧多面体顶角不规那么方向相连,通过“氧桥”搭成向三度空间进展的无规那么持续网络。

错误!未找到引用源。

如果玻璃中有R+(Na+、K+等)和R++(Ca++、Mg++等)网络改变离子氧化物,网络中桥氧被切断而显现非桥氧,R+、R++位于被切断的桥氧离子周围的网络外间隙中,也具有必然配位数。

错误!未找到引用源。

形成稳固网络结构知足的四条规那么:1.每一个氧离子应当不与超过两个阳离子相连。

2.氧多面体中,阳离子的配位数为4或更小。

即包围中心阳离子的氧离子数量是3~4。

3.氧多面体彼此共角而不共棱不共面。

4.形成持续空间结构网,要求多面体至少有三个顶角与相邻多面体共用。

玻璃的无规那么网络结构:随玻璃的不同组成和网络被切断的不同程度而异,能够是三维骨架,也能够是二维层状结构或一维链状结构,乃至是大小不等的环状结构,也可能多种不同结构共存。

近程范围能够有必然程度的规那么区域,反映了玻璃内部结构近程有序,远程无序的特点。

径向散布函数描述玻璃:错误!未找到引用源。

表出了M-O间的距离和从峰下面积得出该原子M的配位数平均为4,玻璃中近程有序部份约10~12A。

氧化物玻璃中的三种氧化物类型:网络形成剂SiO2、B2O3、P2O5、V2O5、As2O3、Sb2O3等;网络改变剂Na2O、K2O、CaO、MgO、BaO等;中间剂Al2O3、TiO2等(二)玻璃结构的微晶子学说列别捷夫晶子观点:带有点阵变形的有序排列分散在无定形介质中,且从晶子到无定形区的过渡是慢慢完成的,二者之间无明显界限。

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O/Si
2 2~2.5
硅氧结构
网络(SiO2) 网 络
四面体[SiO4]状态
Si
Si
O
Si
2.5 2.5~3.0


Si
网络和链 或环
Si
O
Si
玻璃类型
O/Si 3.0
硅氧结构 链或环
四面体[SiO4]状态
Si
3.5
4.0
群状硅酸盐离子团SiO NhomakorabeaSi
岛状硅酸盐
Si
玻璃类型
四面体[SiO4]的网络状态与R+1、R+2等
4.6 典型玻璃类型
通过桥氧形成网络结构的玻璃称为
氧化物玻璃。
典型的玻璃形成的氧化物是SiO2、
B2O3、P2O5、和GeO2,制取的玻璃,在
实际应用和理论研究上均很重要。
一、硅酸盐玻璃
玻璃类型
这是实用价值最大的一类玻璃,由于SiO2等原 料资源丰富,成本低,对常见的试剂和气体有良 好的化学稳定性,硬度高,生产方法简单等优点 而成为工业化生产的实用价值最大的一类玻璃。
氧化硼玻璃的结构:
玻璃类型
(1) 从B2O3玻璃的RDF曲线证实,存 在三角体 ([BO3]是非常扁的三角锥体,几 乎是三角形) 相互连结的硼氧组基团。 (2) 按无规则网络学说,纯B2O3玻璃的 结构可以看成由[BO3]无序地相连而组成 的向两度空间发展的网络(其中有很多三 元环)。
玻璃类型
B-O键能498kJ/mol,比Si-O键能 444kJ/mol大,但因为B2O3玻璃的层状或 链状结构的特性,任何 [BO3]附近空间并不 完全被三角体所充填,而不同于[SiO4]。
1、石英玻璃:石英玻璃是由[SiO4]四面体以顶角 相连而组成的三维网络,Si的配位数为4,O的配 位数为2,Si-O键长为0.162nm,O-O键长为 0.265nm
Si-O-Si键角为1200— 1800的范围内中心在 1440
玻璃类型
石英玻璃和方石英晶体里Si-O-Si键角()分布曲线
与晶体石英的差别:
玻璃中Si-O-Si键角有显著的分散,使石英玻 璃没有晶体的远程有序。
石英玻璃密度很小,d=2.20--2.22g/cm3
玻璃类型
2、玻璃的结构参数Y:
当R2O、RO等氧化物引入石 英玻璃,形成二元、三元甚至 多元硅酸盐玻璃时,由于O/Si比 增加——三维骨架破坏——玻 璃性能改变。
玻璃类型
O/Si比对硅酸盐网络结构的影响
玻璃类型
典型玻璃的网络参数X,Y和R值 组成 SiO2 Na2O· 2SiO2 R 2 2.5 2 3 2.5 X 0 1 0 2 1 Y 4 3
Na2O · 1/3Al2O3 · 2SiO2
Na2O · Al2O3 · 2SiO2 Na2O· SiO2 P 2O 5
2.25 0.5
3.5
4 2 3
由于玻璃的化学组成、结构比晶体有更大的 可变动性和宽容度,所以玻璃的性能可以作很 结论 多调整,使玻璃品种丰富,有十分广泛的用途。
玻璃类型
二、硼 酸 盐 玻 璃
B2O3是硼酸盐玻璃中的网络形成体, B2O3也能单独形成氧化硼玻璃。 B:2s22p1 O:2s22p4 ; B-O之间形 成sp2三角形杂化轨道,还有空轨道,可 以形成3个σ键,所以还有p电子,B 除了3 个σ键 还有π键 成分。
条件下的硅酸盐玻璃相比,其性质随
R2O或RO加入量的变化规律相反,所
以称为“ 硼反常”。
玻璃类型
下图表示二元钠硼酸盐玻璃中Ob数、热 膨胀系数α 和Tg温度与Na2O含量mol% 的变化。
Tg
Ob
α
Na2O%
玻璃类型
硼反常使性质-组成变化曲
线上出现极大值或极小值, 其实质是硼氧配位体中四面
结论
体与三角体相对含量变化所
玻璃类型
瓦伦对Na2O-B2O3玻璃 的研究发现当Na2O由 10.3mol%增至30.8mol%时, B-O间距由0.137nm增至 0.148nm, [BO3][BO4] , 核 磁共振和红外光谱实验也 证实如此。
玻璃类型
[BO3]变成[BO4],多面体之间的连 结点由 3变4,导致玻璃结构部分转变为 三维的架状结构,从而加强了网络,并 使玻璃的各种物理性质变好,这与相同
熔融温度 (℃)
1523 1573 1323
膨胀系数 ×107
146 140 220
Na2O· P2O5
2
1373
220
玻璃类型
硅酸盐玻璃与硅酸盐晶体结构上显著的差别:
(1) 晶体中Si-O骨架按一定对称性作周期重复
排列,是严格有序的,在玻璃中则是无序排列
比 较
的。晶体是一种结构贯穿到底,玻璃在一定组 成范围内往往是几种结构的混合。 (2) 晶体中R+或R2+阳离子占据点阵的位臵: 在玻璃中,它们统计地分布在空腔内,平衡 Onb的负电荷。从Na2O-SiO2系统玻璃的径向分 布曲线中得出Na+平均被5~7个O包围,即配
玻璃类型
Y是结构参数。玻璃的很多性质 取决于Y值。Y<2 时硅酸盐玻璃就不
能构成三维网络。 在形成玻璃范围
内:
Y增大网络紧密,强度增大,粘度增大,
膨胀系数降低,电导率下降。 Y下降网络结构疏松,网络变性离子的 移动变得容易,粘度下降,膨胀系数增大,
电导率增大。
玻璃类型
Y对玻璃性质的影响
组成 Na2O· 2SiO2 P 2O 5 Na2O· SiO2 Y 3 3 2
X+ Y= Z X+ 1/2Y= R
X =2 R - Z Y =2 Z - 2R
根据结构参数的变化,得出什么结论?
玻璃类型
(1)石英玻璃(SiO2) Z=4 R=2 X=2×2-4=0, Y=2(4-2)=4
(2)Na2O.2SiO2 Z=4 R=5/2
X=2×5/2-4=1
Y=2(4-5/2)=3
B2O3玻璃的层之间是分子力,是一种弱 键,所以B2O3玻璃软化温度低(450℃),表 面张力小,化学稳定性差(易在空气中潮解), 热膨胀系数高。
玻璃类型
一般说纯B2O3玻璃实用价值小。 但B2O3是唯一能用来制造有效吸收 慢中子的氧化物玻璃,而且是其它 材料不可取代的。
B2O3与R2O、RO等配合才能 制成稳定的有实用价值的硼酸盐玻 璃。当B2O3中加入R2O、RO时会 出现“硼反常”。
产生的,CN=4的B原子数目
不能超过由玻璃组成所决定
的某一限度。
玻璃类型
硼硅酸盐玻璃的实际用途——
(1) 在氧化硼玻璃中引入轻元素氧化物(BeO、 Li2O)可使快中子减慢,若引入CdO和其它 稀土元素氧化物能使中子吸收能力剧增。 在核工业中有重要用途。 (2) 硼酐对于碱金属(Na、Cs)蒸汽稳定,所以 含Na和Cs的放电灯外壳用含20~55wt% B2O3的玻璃制造。放电灯内表面还可覆盖 一层含87wt%的B2O3玻璃。
位数也是不固定的。
玻璃类型 (3) 晶体中,只有半径相近的阳离子能发生互相臵换, 玻璃中,只要遵守静电价规则,不论离子半径如何, 网络变性离子均能互相臵换。(因为网络结构容易变 形,可以适应不同大小的离子互换)。在玻璃中析出
晶体时也有这样复杂的臵换。
(4) 在晶体中一般组成是固定的,并且符合化学计量 比例, 在形成玻璃的组成范围内氧化物以非化学计 量任意比例混合。
(6) 10%molNa2O.8%molAl2O3.82%molSiO2 Z=4
R=(10+24+82×2)/(82+8×2)=2.02
X=0.0 Y=3.96
注意——
玻璃类型
有些离子不属于典型的网络形成离子或网络 变性离子,如Al3+、Pb2+等属于所谓的中间离子, 这时就不能准确地确定R值。 若 (R2O+RO)/Al2O3 > 1 , 则有[AlO4] 即为网 络形成离子 若 (R2O+RO)/Al2O3 < 1 , 则有[AlO6] 即为网 络变性离子 若 (R2O+RO)/Al2O3 1 , 则有[AlO4] 即为网 络形成离子
玻璃类型
(3) 特种硼酸盐玻璃的另一特性是x射线透 过率高,以B2O3为基础配方再加轻元素氧 化物(BeO、Li2O、MgO、Al2O3)所制得的 玻璃,是制造x射线管小窗的最适宜材料。 (4) 硼酸盐玻璃电绝缘性能好,而且易熔, 常作为玻璃焊剂或粘结剂。 (5)含硼的稀土金属玻璃在光学方面也有重 要应用。
(3) Na2O.SiO2(水玻璃) Z=4 R=3 X= 2 Y = 2 (4) 2Na2O.SiO2 Z=4 R=4 X=4 Y=0(不形成玻璃)
玻璃类型
(5)10%molNa2O. 8%molCaO. 82%molSiO2 Z=4
R=(10+8+82×2)/82=2.22
X=0.44 Y=3.56
的极化与数量有关。原子数的增加使
Si-O-Si的Ob键变弱。同时使Si-O-Si的 Onb键变的更为松弛。
O Si O O Na
玻璃的结构参数:
X=每个氧多面体中平均非桥氧数 Y=每个氧多面体中平均桥氧数
玻璃类型
Z=包围一种网络形成正离子的氧离子数目,即网络形成正离 子的配位数。 (一般硅酸盐和磷酸盐玻璃中为4,硼酸盐 玻璃中为3) R=玻璃中氧离子物质的量总数与网络形成正离子摩尔总数之 比 四个参数的关系:
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