《无机材料科学基础》材料科学基础.doc

第三章、熔体和玻璃 1 、熔体的概念:不同聚合程度的各种聚合物的混合物硅酸盐熔体的粘度与组成的关系,粘度的理论解释。粘度随碱性氧化物含量增加而剧烈降低粘度随 O/Si 比值的上升而下降。当 Al2O3/Na2O ≤1 时,用 Al2O3 代替 SiO2 可以起“补网”作用,从而提高粘度硅酸盐熔体粘度大小的主要因素是硅氧四面体网络连接程度。绝对速度理论自由体积理论过剩熵理论 2 、非晶态物质的特点:近程有序而远程无序。 3 、玻璃的通性:各向同性介稳性熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性熔融态向玻璃态转化时其物化性质随温度变化的连续性 4、 Tg 、 Tf, 相对应的粘度和特点玻璃化温度、脆性温度,是退火的上限温度。粘度均为 10 12 10 13 dPa ·s。可拉成丝的最低温度,软化温度,相当于粘度等于 10 9 dPa •S 5 、网络形成体、网络变性体、网络中间体 6 、玻璃形成的热力学、动力学、结晶化学观点熔体是物质在 TM 以上存在的一种高能状态。据随温度降低,熔体释放能量大小不同,冷却途径分为三种: 1. 结晶化 2. 玻璃化 3. 分相影响析晶因素成核速率 Iv 和晶体生长速率 u 需要适当的过冷度离子共价混合键既具有离子键易改变键角、易形成无对称变形的趋势,有利于造成玻璃的远程无序又有共价键的方向性和饱和性,不易改变键长和键角的倾向,造成玻璃的近程有序,因此容易形成玻璃。 7 、玻璃的结构学说(二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处) 晶子学说:玻璃由无数的“晶子”组成。它分散于无定形的介质中,并且“晶子”到介质的过渡是逐渐完成的,两者之间无明显界线。无规则网络学说: 形成玻璃的物质与相应的晶体类似,形成相似的三维空间网络, 这种网络是由离子多面体通过桥氧相连,向三维空间无规律的发展而构筑起来的玻璃是具有近程有序、远程无序结构特点的无定形物质。晶子假说着重于玻璃结构的微不均匀和有序性。无规则网络学说着重于玻璃结构的无序、连续、均匀和统计性。 8 、玻璃的结构参数根据玻璃类型确定: Z; 先计算: R; 再计算: X、Y (注意网络中间体 Al2O3 在其中的作用,以及比较复杂成分的结构参数计算) X+Y=Z X+1/2Y=R 硅酸盐和磷酸盐玻璃 Z=4 、硼酸盐玻璃 Z=3 (R2O + RO)/Al2O3 1, 则有[AlO4] 即为网络形成离子 9 、硼的反常现象与硅酸盐玻璃相比,其性能随碱金属或碱土金属加入量的变化规律刚好相反,这也称之为硼反常性。硼氧三角体转变为由 O b 组成的硼氧四面体第五章、热力学应用 1. 热力学在凝聚态体系中应用的特点 2. 热力学应用计算方法: 1 )经典法 2) 函数法 3. 纯固相参与的固相反应: 给定原料配比条件下, 各反应自由能G 与温度间的关系,及其对固相反应的分析应用。 4. 伴有熔体参与的固相反应 5. 了解金属氧化物的高温稳定性第六章、相平衡 1 、相律以及相图中的一些基本概念: 相、独立组分、自由度等 2 、水型物质与硫型物质相图的特点(固液界线的斜率?) 3 、单元系统相图中亚稳区域的特点 4、 SiO2 相图中的多晶转变(重建型转变、位移型转变) 5 、一致熔化合物和不一致熔化合物的特点 6 、形成连续固溶体的二元相图的特点(没有二元无变量点) 7 、相图的坐标系统由