熔体与玻璃体

第三章熔体与玻璃体

一、名词解释

1．熔体与玻璃体； 2．聚合与解聚；3．晶子学说与无规则网络学说；

4．网络形成剂与网络变性剂； 5．单键强；6．桥氧与非桥氧

二、填空与选择

1.玻璃的通性为：、、和。2．氧化物的键强是形成玻璃的重要条件。根据单键强度的大小可把氧化物中的正离子分为三类：、和；其单键强度数值范围分别为、和。

3．聚合物的形成可分为三个阶段，初期：；中期：；后期：。

4．熔体结构的特点是：、。

5．熔体是物质在液相温度以上存在的一种高能量状态，在冷却的过程中可以出

现、和三种不同的相变过程。

6．在玻璃性质随温度变化的曲线上有二个特征温度和，与这二个特征温度相对应的粘度分别为和。

7．在SiO2玻璃中加入Na2O后，析晶能力将，玻璃形成能力将。（ A增强B减弱 C不变）

8．能单独形成玻璃的氧化物（网络形成剂），其单键强度为；不能单独形成玻璃的氧化物（网络变性体），其单键强度为。（A 小于250KJ/mol；B 大于335KJ/mol；

C 250～335KJ/mol ）

9．当温度不变时，硅酸盐熔体中的聚合物种类、数量与熔体组成（O/Si比）有关。O/Si 比值大，表示碱性氧化物含量高，这时熔体中的。（A 高聚体数量增多；B 高聚体数量减少；C 高聚体数量多于低聚体；D 高聚体数量少于低聚体）

10．按照在形成氧化物玻璃中的作用，下列氧化物网络变体有，中间体有，网络形成体有：。（SiO2、Na2O、B2O3、CaO、Al2O3、P2O5、K2O、BaO ）

三、试简述硅酸盐熔体聚合物结构形成的过程和结构特点。

四、试分析影响熔体粘度的因素有哪些？

五、试用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃、硅胶和SiO2熔体。它们的结构有什么不同？

六、简述晶子学说与无规则网络学说的主要观点，并比较两种学说在解释玻璃结构上的相同点和不同点。

七、试比较硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃在结构与性能上的差异。

八、在SiO2熔体中，随Na2O加入量的不同，粘度将如何变化，为什么？ CaO、MgO与SiO2对熔体的粘度又有何影响，为什么？

九、简述硼酸盐玻璃由于Na2O加入量的不同，出现的硼反常现象。

十、下列两种晶体物质都属于何种硅酸盐结构类型，写出无机络盐形式？计算出桥氧数？并判断哪一种晶体物质加热1300℃，在高温状态保温半小时，然后急冷能形成玻璃？为什么？（a）高岭石：Al2O3·2SiO2·2H2O；（b）钠长石：Na2O·Al2O3·6SiO2。

十一、根据玻璃形成条件，对下列几种物质形成玻璃的难易程度进行排序，并说明理由。

SiO2、Na2O·SiO2、Na2O·2SiO2、NaCl

十二、试计算下列玻璃的结构参数与非桥氧分数：

（a）Na2O·SiO2；（b）Na2O·CaO·Al2O3·2SiO2；（c）Na2O·1/3Al2O3·2SiO2；（d）10mol％Na2O·18mol%CaO·72mol％SiO2；（e）13wt％Na2O·13wt%CaO·74wt％SiO2。

十三、有两种不同配比的玻璃，其组成如下：

十四、一种熔体在1300℃的粘度是3100dPa·s，在800℃是108dPa·s，在1050℃时其粘度为多少？在此温度下急冷能否形成玻璃？

十五、已知石英玻璃的密度为2.3g/cm3，假定玻璃中原子尺寸与晶体SiO2相同，试计算该玻璃的原子堆积系数是多少？

十六、（a）在SiO2中应加入多少Na2O使玻璃的O/Si=2.5？此时析晶能力（玻璃形成能力）是增强还是削弱？（b）实验观察到氧硅比增加O/Si＝2.5～3时，即达到形成玻璃的极限，当O/Si ≥ 3时，则不能形成玻璃，为什么？

十七、试述石英晶体、石英熔体、Na2O·2SiO2熔体结构和性质上的区别。