第七章 玻璃的结构与性能

第七章玻璃的结构与性能

一、填空题：

1、玻璃的结构特征为﹍短程有序﹍﹍和﹍长程无序﹍﹍。P178

2、玻璃包装材料主要是﹍钠钙玻璃﹍﹍，它具有很好的化学惰性和稳定性，有很高的抗

压强度。

3、固态物质的两种不同的结构状态是﹍晶体﹍﹍和﹍玻璃﹍﹍。

4、在石英玻璃和普通玻璃中，﹍﹍二氧化硅﹍又叫作网络形成体氧化物。

5、在玻璃加工工艺中，料性﹍长﹍（长、短）的玻璃粘度随温度变化慢，适合形

状复杂的玻璃器皿成型；料性﹍短﹍（长、短）的玻璃粘度随温度变化快，适

合制瓶机成型

6、玻璃与水和酸作用的实质是﹍玻璃中硅酸盐水解﹍。

7、玻璃化学稳定性常用的测试方法有﹍粉末法﹍﹍和﹍表面法﹍﹍。

8、当今玻璃包装材料的一个主要发展趋向是﹍开发生产高强度轻量玻璃容器﹍﹍。

二、选择题：

1、可以单独形成玻璃的形成体氧化物是（ B ）

A CaO

B SiO2

C Na2O

D AL2O3

2、氧化物玻璃的组成（形成，改变，中间）p178

A 形成体氧化物、改变体氧化物、网络外体氧化物

B 形成体氧化物、网络外体氧化物、中间体氧化物

C 改变体氧化物、网络外体氧化物、中间体氧化物

D 改变体氧化物、碱土金属氧化物、中间体氧化物

3、本身不能单独形成玻璃，但能改变玻璃的性质的氧化物不包括（ C ）

A Na2O

B K2O

C Li

D ZnO

4、由SiO2、B2O3和AL2O3三种氧化物形成的玻璃，若SiO2＞B2O3＞AL2O3，则此玻璃称为（ A ）

A 铝硼硅酸盐玻璃

B 硼铝硅酸盐玻璃

C 硅硼铝酸盐玻璃

D 硅铝硼酸盐玻璃

三、名词解释题：

1、玻璃形成体氧化物——

氧化物玻璃组成成分中可以单独形成玻璃的氧化物。

2、玻璃改变体氧化物——

氧化物玻璃组成成分中不可以单独形成玻璃，但可以改变玻璃的性质的氧化物。3、玻璃中间体氧化物——

介于玻璃形成体氧化物和玻璃改变体氧化物之间的氧化物，在一定条件下可以成为玻璃形成体的氧化物。

4、理论强度——

理论强度是指玻璃不存在任何缺陷的理想情况下，能承受的最大负荷。由玻璃各组分之间的键强决定。

5、粘度——

粘度是表征流体内摩擦力或者表示阻碍液体流动性质的物理量。

6、玻璃的料性——

在玻璃加工工艺中，经常把粘度在10~105P a·s（102~106泊）范围内随温度变化的快慢叫做玻璃的料性。

四、问答题：

1、玻璃和晶态物质在结构和性质上的主要区别有哪些？（结构上的区别、比容随温

度变化的规律、粘度随温度变化的规律）

结构：晶体结构中的原子、离子或分子的空间排列是规则有序的，不论从几个原子间距的微观尺度，还是从长距离的宏观尺度来观察，晶体可以由构成它的最小结构单元（晶胞）重复周期性排列得到。玻璃的结构与晶体不同，虽然从几个原子间距的微观尺度来看，原子的排列也有规则，但从较长的距离观察时，原子排列没有可重复的周期性。

比容：晶体比容随温度的变化在熔点Tm处突然下降即出现了不连续性。在熔点以上，晶体以液态形式存在，在熔点一下为晶态。而玻璃没有确定的熔点，比容随温度连

续变化而转变温度Tg，然后，曲线出现弯折，变化仍是连续的。在玻璃转变温度之上，玻璃以过冷熔体的状态存在，在转变温度以下为玻璃态。晶体和玻璃比容随温度变化的不同规律是由它们不同的结构特点决定的。

粘度：玻璃的粘度随温度升高逐渐减小，而晶体物质的粘度在熔点Tm附近有一个突变，呈现不连续变化。

2、玻璃的机械强度用哪些指标来度量？其理论强度和实际强度为何存在显著差别？玻璃的机械强度用耐压、抗折、抗张、抗冲击强度等表示。原因主要是由于玻璃结构存在缺陷、组成不均匀及玻璃表面存在裂纹等。

3、简述玻璃脱片侵蚀的过程。

玻璃脱片侵蚀首先是药液与玻璃表面作用，氧化钠、硼酸钠之类的易溶成分被侵蚀溶解，在被侵蚀表面留下一层硅胶膜。然后药液中的碱性成分继续侵蚀这层硅胶，使之产生微小孔穴，药液则沿着空穴向内层进一步渗透、侵蚀，并使空穴不规则地向深层发展，在玻璃表层的一定厚度内形成疏松的多空层。在受到机械振动或冷热交变时，这种疏松多孔的表面层易与玻璃主体分离剥落，形成大小厚薄形状各异的闪光薄片。玻璃脱片的组成与玻璃主体有较大差别，但也是玻璃体。

五、计算题

1、欲确定某玻璃瓶罐在25℃水中一年的化学浸蚀量，利用莱尔方程计算在1h加速

测试的温度是多少？

解：莱尔方程 alogN=logθ-b/T+c

1a=8760h

25℃=298K

带入莱尔方程：

T2-298

Log8760-log1=5080-------

298T2

解得T2 = 388K=115℃