玻璃和陶瓷

玻璃的结构中包含许多小的结构单位（如由中心的硅和四 角的4个氧通过共价键结合而成的硅酸根四面体），这些小结构 单位彼此之间可以键合呈链状，或由其他金属离子沿顶角键合， 连结成很不规则的三维网络。
2.5.1 玻 璃
晶子学说
玻璃由无数“晶子”组成。 所谓“晶子”不同于一般微晶，而是带有点阵变形的有 序排列区域分散在无定形介质中，晶子区到无定形区 无明显界限。
2.5.1 玻 璃
3. 结构与性质的关系
透 明
透明，通常是指物体对于可见光的透过 情况，如果光能够透过物体，从而使得物体 后面的事物可以被观察到，那么，该物体就 是透明的。
何为透明？
2.5.1 玻 璃
以水和汽油为例来解释玻璃透明： 水和汽油：分子内原子间σ键ΔE=Eδ-Eσ较大，紫外光 才能发生跃迁，所以是无色的。 液体：质地均匀，内部无反射界面，光线通过不会反 射折射。 玻璃：Si-O介于共价键和离子键，也需紫外光。
2.5.1 玻 璃
2. 特性
没有固定熔点——从熔融态到固态，连续、可逆的变化过程。 均匀性——不存在晶界和粒界，质地均匀，可获得光滑表面。
各向同性——无内部应力或缺陷时，力学、光学、电学和热学等 性质均表现为各向同性。
性能遵循加和法则——膨胀系数、黏度、电导率、折射率等。可 通过调整成分、提纯、掺杂、表面处理、微晶化等技术获得具有不 同性能的玻璃，如高强度、耐高温、半导体、激光等。 无固定形态——可按制作要求改变形态，制成薄膜、纤维、微粒、 粉体、块体、空心腔体乃至复合材料等。
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表面磨糙或碾成细粉则不在透明。
2.5.1 玻 璃
4. 氧化物玻璃
氧化物玻璃，即传统统称的玻璃，主要是石英玻璃和硅 酸盐玻璃。主要氧化物有： SiO2、B2O3、GeO2、P2O5
电负性居中
2.5.1 玻 璃
玻璃形成体：具有较高键能的氧化物，如B2O3、 SiO2
玻璃中间体：具有中等键能的氧化物，如PbO2、Al2O3
材料化学
第二章 非整比化合物材料与亚稳态材料
2.5 玻璃和陶瓷
2.5.1 玻璃 2.5.2 陶瓷
2.5.1
玻璃
玻璃——高温下熔融，冷却过程中黏度逐渐增大、不析晶，室 温下保持熔体结构的非晶固体。 1. 结构特点 无长程周期性，像液体一样，因此可以看作是过冷液体。
无规则网络学说 1932，Zachariasen
玻璃改性体：具有较低键能的氧化物，如碱金属和碱土 金属氧化物。
2.5.1 玻 璃
5. 特种玻璃
普通玻璃
选择合适的原料制成混合料，经高温加 热熔融、澄清、均化形成熟度较大的熔体， 在常规条件下经压、吹、拉等工艺，成型、 冷却、退火而制得。
光 学 玻 璃
平 板 玻 璃
器 皿 玻 璃
2.5.2 陶瓷