第三章非晶态结构和性质3概述.ppt

第三节 玻璃的通性和玻璃的转变 一、玻璃的通性 二、玻璃的转变 一、? 玻璃的通性 1．各向同性 2．介稳性 3．由熔融态向玻璃态转化的过程是可逆的与渐变的，在一定的温度范围内完成，无固定熔点。 4．由熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连续性  5．物理、化学性质随成分变化的连续性 图3－13 物质体积与内能随温度变化示意图 图3－14 玻璃性质随温度的变化 图3-15 R2O-SiO2系玻璃R2O含量与分子体积的关系 二、玻璃的转变 玻璃转变过程和结晶过程的区别 不同物质的熔点Tm和玻璃转变温度Tg(液态一一玻璃态的温度）之间呈简单线性关系。即： Tg/Tm≈2/3＝0.667 （3－6）则 △Sg/△Sm≈1/3＝0.33 （3－7） q＝q0exp［－Ea／RTg］ （3－8）式中 Ea――与玻璃转变有关的活化能； R――气体常数； q0――常数。 图3-16 一些化合物的熔点(Tm)和转变温度(Tg)的关系 图3－17 冷却速率对玻璃转变的影响 影响玻璃转变的因素 * * 过冷液体 玻璃 快冷 慢冷 晶体 a b c d e f h Tg1 Tg2 TM T V、U a b c d a’ b’ c’ d’ d” c” b” a” Ⅰ Ⅱ Ⅲ Tg Tf 温度 性质 电导、比容、粘度 热容、膨胀系数、密度、折射率 导热系数 机械性质 1 2 3 0 30 40 20 10 50 20 28 30 26 24 22 VM R2O(mol%) 1-Li2O Na2O K2O 玻璃转变温度Tg 确定方法 影响因素 冷却速度、测试条件、组成、样品形貌 热膨胀曲线 差热分析 熔体 晶体 有固定熔点 物化性质发生不连续变化 热效应大 形成新相 熔体 玻璃体 在一定温度范围内完成 物化性质发生连续变化 热效应小 不形成新相 Tg和Tm的关系 内因——玻璃自身结构——表现为结构调整速率 外因——动力学——表现为冷却速率