玻璃与熔体习题.doc

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1、玻璃与熔体1、什么是粘度：单位面积的内磨擦力与速度梯度的比例系数。2、单键强：单键强即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。3、分化过程：架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。缩聚过程：分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物，此过程为缩聚过程。4、网络形成剂：正离子是网络形成离子，对应氧化物能单独形成玻璃。即凡氧化物的单键能/熔点﹥0.74kJ/mol.k者称为网络形成剂。网络变性剂：这类氧化物不能形成玻璃，但能改变网络结构，从而使玻璃性质改变，即单键强/熔点﹤0.125k

2、J/mol.k者称为网络变形剂。5、什么是表面能：当T,P及组成不变的条件下,增加单位表面积对系统所做的功。表面张力：气--液表面上，液相内存在一种力图缩小表面积的张力。6、说明玻璃有哪些通性：1)各向同性(2)可逆渐变性(3)体积等性质连续变化(4)介稳性7、二价氧化物CaO、MgO与四价氧化物SiO2对熔体的粘度有何影响，为什么？答：1）CaO、MgO都是降低熔体粘度，因为它们破坏[SiO4]四面体网络结构。2）SiO2提高熔体粘度，SiO2是玻璃形成剂，从而形成[SiO4]四面体的网络结构。8、计

3、算SiO2（石英玻璃）的网络参数。9、一种玻璃的组成试80％SiO2和20％Na2O，试计算其非桥氧百分数。解：将玻璃组成由质量百分数换算成摩尔百分数。质量百分数摩尔数摩尔百分数SiO2NA2O80201.330.3280.619.4非桥氧百分数＝×100％＝×100＝21.5％表示一个桥氧分属两个四面体共有。10、有两种不同配位的玻璃，其组成如下（质量百分数）：序号Na2OAl2O3SiO211020702201070试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？解：将玻璃组成由质量百分数换算成摩尔百

4、分数NO.Na2OAl2O3SiO2Y质量摩尔质量摩尔质量摩尔12102010.620.4201012.96.2707076.573.42.723.661#玻璃Na2O/Al2O3＝所以Al3+在玻璃中起网络变性离子的作用2#玻璃Na2O/Al2O3＝>1Al3+在玻璃中起网络形成离子的作用Y2＝4-0.34＝3.66因而Y1

5、构上的主要区别是：（1）硅酸盐晶体中，硅氧骨架按一定的对称规律有序排列；在玻璃中硅氧骨架排列是无序的。（2）在硅酸盐晶体中，骨架外的网络变性离子占据了点阵的一定位置；而在玻璃中Me2+离子统计分布在骨架的空腔内使氧的负电荷得以平衡。（3）在硅酸盐晶体中，只有当外来阳离子半径与晶体中阳离子半径相近时，才能发生同晶置换；在玻璃中则不论半径如何，骨架外阳离子均能发生置换，只要求遵守静电价键规则。（4）在晶体中（如这种晶体不是固溶体）原始组分（氧化物）相互间有简单的固定数量比例即符合化学计量；而在玻璃中，氧化物

6、几乎以任意比例混合即不符合化学计量。12、在SiO2中应加入多少Na2O，使玻璃的O/Si=2.5，此时析晶能力是增强还是削弱？解：设加入xmol的Na2O，而SiO2的量为ymol。则O/Si=（x+2y）/y=2.5∴x=y/2即二者的物质量比为1:2时，O/Si=2.5。因为O/Si增加了，粘度下降，析晶能力增强了。13、计算Na2O•SiO2玻璃的网络参数。固体的表面与界面1、什么是粘附：两种物质在界面上产生相互的吸引而粘结在一起的力。2、什么是接触角，其大小对液相润湿固相影响如何？接触角：气液

7、界面能与液固界面能之间的夹角。θ=0，完全润湿；θ<90度时，部分润湿；θ>90度时，不能润湿。3、吸附：固体和液体表面存在大量不饱和键的原子和离子，它们都能吸引外来的原子，离子，分子，这一现象称为吸附。4、MgO—Al2O3—SiO2系统的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为900×10-3N/m，液体与固体的界面能为600×10-3N/m，测得接触角为70.52°，⑴求Si3N4的表面张力。⑵把Si3N4在低共熔温度下进行热处理，测试其热腐蚀的槽角60°，求Si3N4的晶

8、界能？解：⑴已知γLV=900×10-3N/mγSL=600×10-3N/mθ=70.52°γSV=γSL+γLVCOSθ=600×10-3+900×10-3×COS70.25=900.13×10-3N/m⑵已知φ=60°γSS=2γSVCOSФ/2=2×900×10-3×COS60/2=1.559N/m5、氧化铝瓷件中需要被银，已知1000℃时γ(Al2O3(S))=1.0×10-3N/m,γ(Ag(L))=0.92×10-3N/m,γ(