无机非金属复习资料水泥陶瓷玻璃.docx
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无机非金属复习资料水泥陶瓷玻璃
无机非金属材料工艺（水泥陶瓷玻璃）
1物质中原子通过不同类型的结合键而形成各种材料。
结合键的类型有化学键和物理键两种。
依靠电子相互作用的结合键称为化学键，类型有离子键、共价键和金属键。
物质的键合还有一种较弱的物理键，如氢键、范德华键。
2键合形式及形成材料的特征、性质：
离子键：
电子施主加上电子受主形成电中性；成键作用力为库仑力；键合无方向性；原子间的电负性差值大。
由原子（离子）尺寸和电荷决定的结构易于达到原子所允许的紧密堆积；配位数较大。
强度高，硬度大，脆性熔点高，热膨胀系数小，熔体中有离子存在。
绝缘体，熔融态为离子导体。
与各构成离子的性质相同，对红外光的吸收强，多是无色或浅色透明的。
共价键：
通过共有电子使原子外层的电子层达到电中性；键合具有高度的方向性；元素或原子之间的电负性差值小或为零。
非紧密堆积，配位数小，密度相对较小。
强度高，硬度大，脆性。
熔点高，热膨胀系数小，熔体中有的含有分子。
绝缘体，熔融态为非导体。
折射率大，不透明，与气体的吸收光谱很不同
金属键：
原子中未充满电子层的电子被结构中所有原子自由共有；负电荷间产生相互静电排斥；电子在整个结构中均匀分布；键合无方向性。
一般为紧密堆积，配位数大，密度大。
强度因材料不同而异，有塑性。
熔点因材料不同而异，导热性好。
导电性优异（自由电子导电）。
不透明，有金属光泽。
3物质形成的结构理论：
静电吸引理论：
A失去电子→正离子An+B获得电子→负离子Bn-正、负离子通过静电引力作用结合在一起。
用于分析、讨论离子键物质结构的形成。
对于大部分离子晶体物质，其形成和特性可以用静电吸引理论解释。
但不适应于电子填充d、f轨道的过渡金属离子。
晶体场理论：
1、配合物中，中心离子M处于带负电荷的配位体形成的静电场中,二者完全靠静电引力作用结合在一起；2、在配体场作用下，中心离子M的d轨道在配体场作用下发生能级分裂。
主要用于分析、讨论过渡元素离子的d轨道在配体场作用下能级分裂的情况，以及对晶体结构和性能的影响。
经典共价键理论：
两个原子的电子共同配合成电子对，每个原子都达到稳定的饱和电子层。
用于描述大部分常见共价键物质结构的形成，如H2、O2、N2、Cl2、H2O、NH3、CH4等。
现代价键理论：
两个原子的电子共同配合成电子对；原子中最外层原有的已成对电子，有时可以被激发变成两个单电子；一对自旋相反的电子的电子云之间应尽可能达到最大程度的重叠。
描述共价键物质结构的形成，它克服了经典共价键理论的局限性，成功解释了BCl3、BF3、PCl5等物质结构的形成。
成键原子间最外层轨道中未成对的电子在形成化学键时的贡献
分子轨道理论：
原子在形成分子时，所有电子都有贡献，分子中的电子不再从属于某个原子，而是在整个分子空间范围内运动。
两个原子轨道可组合成两个分子轨道。
可描述共价键物质和金属键物质结构的形成，它克服了价键理论的局限性，成功解释了O2的顺磁性（按价键理论，O2分子中不含未成对电子，表现为反磁性，而实验证实是顺磁性）。
自由电子理论：
未充满电子层的电子被结构中的所有原子自由共有，电子在整个结构中保持均匀的分布状态。
在任何给定的时间内，每个原子的周围均有足够的电子群，以满足充满外层电子壳层的需要。
描述金属键的形成。
4硅酸盐晶体结构特点：
（1）硅酸盐结构中的Si4+间不存在直接的键，而Si4+与Si4+之间的连接是通过O2-来实现的，如≡Si-O-Si≡键。
（2）每个Si4+存在于四个O2-为顶点的［SiO4］四面体的中心,[SiO4]是硅酸盐晶体结构的基础。
（3）[SiO4]四面体的每一个顶点即O2-最多只能为两个[SiO4]四面体所共有。
（4）两个邻近的［SiO4］四面体间只能以共顶而不能以共棱或共面相连接。
因共棱或共面会降低［SiO4］聚合结构的稳定性。
（5）[SiO4]四面体间可以通过共用顶角O2-而形成不同聚合程度的络阴离子团。
硅酸盐晶体按［SiO4］四面体的聚合程度可分为岛状、组群状、链状、层状和架状5种形式。
5离开平衡位置的质点可以有两种情况：
（1）质点离开平衡位置后，挤入格子点的间隙中，而在原来位置上形成空位，这种缺陷叫做弗伦克尔缺陷，晶体体积不发生改变。
2）固体表面层的质点获得较大能量，但其能量还不足以使它蒸发出去，只是移到表面外新的位置上去，而在原来位置形成空位。
这样晶格深处的质点就依次填入，结果表面上的空位逐渐转移到内部去。
这种形式的缺陷叫肖特基缺陷，晶体体积增加。
一般来说，正负离子半径相差不大时，肖特基缺陷是主要的（如NaCl），而两种离子半径相差大时弗伦克尔缺陷是主要的（如AgBr）。
6非晶体物质的种类及举例：
非晶态物质由无机玻璃（传统氧化物、重金属氧化物及氟化物玻璃等）、凝胶（硅胶）、非晶态半导体（硫系化合物及元素）、无定形炭（玻璃碳、炭黑）以及金属玻璃、有机玻璃等组成。
7非晶态的X射线散射特征：
所谓非晶态物质是质点不规则排列的固体的俗名，是与原子规则排列的晶体相反的结构状态。
某种物质是非晶态还是晶态与其种类无关，相同或相近化学组成的物质由于制备条件的不同可以形成晶态物质，也可以形成非晶态物质。
晶态和非晶态物质的判定一般采用X射线衍射方法。
在晶体中能够看到尖峰，是由于原子规则排列构成了一定间隔的晶面，而在那些晶面发生了X射线衍射。
如果原子排列不规则，则不能产生这样的衍射现象，而将会从相隔某种间距存在的原子对X射线散射。
8硅酸盐熔体：
硅酸盐熔体的结构：
硅酸盐熔体的结构主要取决于形成硅酸盐的条件。
和其他熔体不同的是，硅酸盐熔体倾向于形成相当大的、形状不规则的短程有序的离子聚集体。
在硅酸盐中最基本的离子是硅、氧和碱金属或碱土金属离子。
由于Si4+电荷高、半径小，它有很强的形成［SiO4］四面体的能力。
当熔体中Si：
O=1：
4时，熔体中的Si4+以孤立［SiO4］四面体形式存在。
而当这个比值增加时（即O、Si比减小），由于提供的氧不足，要获得［SiO4］四面体的结构形式，只有通过氧为两个硅离子共有的途径，即只有通过四面体的聚合，才能满足要求。
孤立的［SiO4］四面体，可通过聚合而成为二聚体［Si2O7］6-、三聚体［Si3O10］8-……聚合反应如下：
SiO4］4-+［SiO4］4-=［Si2O7］6-+O2-［SiO4］4-+［Si2O7］6-=［Si3O10］8-+O2-
［SiO4］4-+［Si3O10］8-=［Si4O13］10-+O2-
［SiO4］4-+［SinO3n+1］（2n+2）-=［Sin+1O3n+4］（2n+4）-+O2
当熔体中引入半径大、电荷小的碱金属离子Na+、K+时，［SiO4］的聚合结构发生变化。
由于碱金属氧化物中氧原子和正离子R+的键强比氧和硅的键强弱很多，因此，这些氧离子易被Si4+所夺取，与Si4+配位的氧离子的增加必然导致［SiO4］四面体聚合结构中的桥氧键断裂。
当部分桥氧键断裂后，熔体中大阴离子团即被解聚成小络阴离子团。
9熔体粘度：
粘度的概念液体流动时，一层液体受到另一层液体的牵制，其力F的大小和两层间的接触面积S及其垂直流动方向的速度梯度dv/dx成正比，即F=η·S·dv/dx。
式中η是比例系数，称为粘度或内摩擦力。
因此，粘度是指单位接触面积单位速度梯度下两层液体间的摩擦力，单位是克/厘米·秒或泊。
粘度的倒数称为液体流动度Φ。
粘度对硅酸盐材料的制备和生产有重要影响。
例如，熔制玻璃时，粘度小，熔体内气泡容易逸出；玻璃制品的加工范围和加工方法的选择也和熔体粘度及粘度随温度变化的速率密切相关。
粘度还直接影响水泥、陶瓷、耐火材料烧成速度的快慢。
粘度-组成关系：
在硅酸盐熔体中，粘度随碱金属氧化物含量的增加而急剧降低。
引起这种变化的原因是粘度的大小是由熔体中硅氧四面体网络连接程度决定的。
因碱金属氧化物含量增加，导致硅氧四面体连接程度下降，即粘度随O、Si比的上升而下降。
在简单碱金属硅酸盐熔体R2O-SiO2中，阳离子R+对粘度的影响与它本身的含量有关。
当O、Si比值很低时，［SiO4］的聚合程度高，对粘度起主要作用的是［SiO4］间的结合力，或者说粘度取决于Si—O键的强度，此时R2O中，随R+半径小，R+对［SiO4］间Si—O键削弱能力加强，因此粘度按Li2O、Na2O、K2O次序增加。
而当O、Si比很高时，［SiO4］四面体的聚合程度差，［SiO4］四面体间在很大程度上依靠R+来连接，故含键力较大的Li+离子的熔体具有较高的粘度，粘度按Li2O、Na2O、K2O递减。
碱土金属氧化物中的阳离子在降低硅酸盐熔体粘度上的作用也与离子半径有关。
除R2+对O、Si比值影响与一价离子相同外，离子间的相互极化对粘度也有显著影响。
极化使离子变形，共价成分增加，减弱了Si—O键力。
一般R2+对粘度降低次序为Pb2+＞Ba2+＞Cd2+＞Zn2+＞Ca2+＞Mg2+。
10热学性能：
晶格振动：
可以用一系列独立的简谐振子来描述晶体中原子的振动状态。
参考物理学对晶格振动的研究,一维单原子链中每个原子在平衡位置附近的振动，会通过邻近原子以行波的形式在晶体内传播，这种波称为格波。
正如将电磁波看成光子一样，可把格波看成微粒，这种粒子被称为声子（或叫振子），其能量为ħω。
热容是物质的一个重要的热性质，它相当于温度升高一度时物质能量的增加，每一克物质的热容【J/（g.°C）】称为比热，每一个分子的热容叫做分子的比热。
在恒容条件下，可以从理论上推出恒容比热与温度的关系。
绝对零度时，CV趋近于0，随着温度的升高，CV开始按T的三次方比例增大，当达到高温时，大部分固体材料的CV都趋近于恒量，CV=3NK=3R，K是波尔兹曼常数，R是通用气体常数，N为阿伏伽德罗常数。
用于蓄热的材料需要比热大，而用于加热的材料，比热越小则以相同热量可以使温度升得更快。
爱因斯坦模型：
当温度很低时，Cv按指数关系趋近于零，这与实验结果CV～T3趋近于零有差异，原因是N个原子的晶格振动产生的3N支格波并不具有相同的振动频率，各格波的频率有差异。
德拜模型：
德拜假定晶体中格波频率不止一种，是一个频谱。
低温时，对比热起主要作用的是频率较低的声频支。
把声频波视为连续介质中的弹性波，且纵横向波速相等，
从上式可以看出，在低温下，Cv与T3成正比，这个规律叫德拜定律。
温度越低，用德拜定
律求得的恒容热容与实验结果越接近。
当温度极低时，随T3趋近于零。
CV的物理意义：
CV反映晶体受热激发后激发出的格波与温度的关系。
对于N个原子构成的晶体，在热振动时有3N个振子（或声子），各个振子的频率不同，而频率对应着能量，因此，温度不同，激发出的声子数量也不同。
根据
温度愈高，激发出的声子数量愈多。
当T>Θd时，在德拜温度（T=ΘD）下，就能激发出最大频率为Wm的声子；温度大于ΘD时，所有频率的声子都能被激发出。
并且，当温度达到某一定值时，晶体中全部声子都已被激发出，此时再升温，没有可供激发的声子，因此CV趋近于常数。
11导电性能：
材料导电能力的大小主要由载流子的浓度和它们的迁移速率决定，载流子可以是电子、空穴或离子，因此总的导电率是各种载流子导电率的总和。
由于大多数无机非金属材料缺乏电子导电机制，固态状态下的离子迁移速率很慢，因此表现出很低的电导率，是良好的绝缘体。
但也有一些材料，既存在离子导体，也存在电子导电，是重要的半导体材料。
玻璃的导电方式主要包括电子导电和离子导电两种。
离子导电：
固体中的粒子因热运动而不断发生运动，不同的是固体粒子间存在很大的内聚力使粒子迁移时必须克服一定的能量势垒，这就使得粒子的迁移变得极为缓慢。
然而粒子迁移毕竟是存在的，这种迁移也称作为粒子的扩散。
当固体中存在离子扩散运动时，就有可能产生离子导电。
当然，扩散运动在无电场时是杂乱无序的，不会形成定向运动，因而不会产生电流，但当加上电场后，可使离子沿特定的电场方向运动，产生定向扩散流，从而产生电流。
根据能斯特-爱因斯坦关系，固体的导电率与质点的扩散系数成比例。
因此，离子半径小而扩散较快的阳离子，具有主要的导电作用，因其运动活化能或迁移需克服的能量势垒较小，在低温时就易产生较大的电导率。
在制造无机非金属绝缘材料时，应尽量避免掺入低电价的Li+、Na+、K+等离子键物质。
如果材料的结构比较松散或存在大量结构缺陷，结构中的空隙就有可能成为离子迁移的通道，使材料的导电率增大。
如在ZrO2中加入CaO所形成的氟化钙型结构的固溶体中，由于低价正离子Ca2+的引入，Zr4+被置换时就形成大量负离子空位，这样使离子电导性大大增加。
固体电解质材料（又称快离子导体）就是基于上述原理而获得的。
由于扩散与温度有关，因此离子电导率也随温度的升高而增大。
电子导电：
根据固体的能带理论，最外层的价电子所占据的能级最容易分裂而形成能带，此能带被称为价带。
价带的能级，全部或部分地被价电子所占据。
最靠近价带且其能量比较高的那个能带，称为导带。
导带一般是由原子中价电子的第一激发态能级分裂而成的能带，导带中的能级基本上是空着的。
导带和价带间的电子能级不存在的区段被称为禁带。
导体材料的电子结构中，价带与导带能隙间相互交叠，使空能级与已被电子充填能级间能量相差很小，因而表现出很低的电阻率或优良的导电性，如金属材料及一些过渡金属氧化物材料就是很好的导体。
绝缘材料中，原子的价带全部被电子占满，导带和价带之间有一个较宽的禁带，价带中的电子几乎不能靠晶格中原子振动激发到导带中去，因此在外电场作用下不会产生因电子导电而形成的电流。
在室温下，离子迁移而引起的离子导电能力也是很低的。
大多数无机非金属材料就是属于这种情况。
在绝对零度时，一些材料的电子结构中，价带全被价电子占满，而导带空着，但禁带很窄（约1ev）。
在常温下，就有少量原子的热振动能量可达到一电子伏特左右，这样就使这些原子中的价带电子被激发到导带上去。
如果原来空着的导带中有一些电子，而价带也填充不完全，留有一些空穴，则材料就具有电子导电性。
但毕竟这些激发电子和空穴数量是有限的，故这些材料的导电性比导体的差而比绝缘体的好，具有半导体性质。
材料电子结构中的能量系统可以通过在晶格中添加异质离子而得以改变。
例如，在SiC中C原子被N原子所代替，由于N的电子数量较多，就出现过剩电子，它的能量水平紧靠在导带下面，很容易被激发到导带上去，这种能量水平的能级被称为施主能级。
相应的半导体为N型半导体或电子导电半导体。
但如果在SiC中用一个Al原子代替Si原子，由于Al原子比Si原子少一个电子，所形成的物质能带紧靠在价带上方，它很容易接受电子，因而被称为受主能级，它在价带中留下空余的位置而可能进行电子导电。
因为空余位置的作用与正电荷载体相同，人们称它为P型半导体或空穴导电半导体。
晶格中缺位的作用与导电离子类似。
如TiO2中常有一些Ti4+离子被Ti3+代替，或Fe2O3中一些Fe3+被Fe2+代替，欠缺的价数就以氧缺位来达到电中性平衡。
离子的价数减少，如Ti3+=Ti4++e-，或Fe2+=Fe3++e-，可作施主对待，因而形成N型半导体；如果在化合物中替换成一部分价数较高的离子，就会形成P型半导体，NiO中的Ni3++e-=Ni2+就是一个例子。
一般玻璃都是离子导电。
离子导电是以离子为载体，在外加电场驱动下，离子长程迁移贯穿玻璃体，形成定向扩散流，从而显示出导电作用。
玻璃载电体离子通常是以其所含能动度最高的阳离子为主（如Na＋、K＋等），当玻璃中不存在碱金属离子时，碱土金属离子也显示出一定的导电能力。
一般情况下，与Na＋离子相比，Ca2＋离子的导电作用几乎可以忽略不计。
显然，玻璃的导电性主要取决于玻璃的化学组成与温度。
不同的化学组成使玻璃具有不同的结构和载流子浓度。
载流子浓度越高，结构越松散，则玻璃的导电性能越好；而组成确定后，如果工艺条件不同，则获得玻璃的结构也不同，因而表现出不同的导电性。
此外，玻璃的导电性与温度也有关，两者间的关系可表示好下：
式中σ、ρ分别表示电导率与电阻率，其单位分别为Ω－1·m－1（或Ω-1·cm-1）与Ω·m（或Ω·cm）；E为离子的电导激活能；R是气体常数；T为热力学温度。
从上面各式可以看出，随着温度上升，玻璃的导电能力迅速提高，当温度达到转变温度Tg以上时，电导率急剧上升。
到熔融状态时，玻璃已成为良导体。
12力学性能：
材料的力学性能（或机械性能）是指材料在受载时所表现出的形状改变及断裂的性质。
三大类材料（陶瓷与玻璃类、金属材料与少数单晶硅酸盐材料类、高分子材料类）在外力作用下，所表现出的力学行为不同。
对玻璃类各向同性材料，沿平行方向施加压力P，则沿平行方向和垂直方向分别产生伸长和收缩应变εxx、εyy，在弹性比例限度内，应力与应变（σXX－ε）服从虎克定律。
式中，E为弹性模量，u为泊松比或横向变形系数（εyy/εxx）。
如对材料施加的是剪切应力或静压力，则用剪切模量G和体积弹性模量K来表示材料在弹性比例限度内应力与应变的关系。
对于单晶类各向异性材料，不同晶相方向的弹性常数也不同。
弹性变形机理：
弹性常数与原子间相互作用力的关系。
当1号原子与2号原子处于平衡位置时，r=r0，此时|F吸|=|F排|，合力ΣF＝0。
当2号原子受到向右的拉伸力作用时，2号原子向右移动，开始时位移与应力呈线性变化关系，后逐渐偏离线性变化。
当2号原子被拉伸到达r’的距离时，两原子间产生的合力最大，这个最大的合力相当于断裂时的作用力，此时2号原子相对1号原子产生的位移为r’-r0=δ，相当于断裂时的伸长度。
利用原子开始离开平衡位置时位移与应力的线性变化关系，可近似求出弹出弹性常数ks：
tanα=F/δ=Ks，ks是F（r）曲线中的直线段在r=r0处的斜率，反映原子间作用力和距离曲线在r=r0处的斜率大小。
共振频率与原子折合质量和弹性常数间的关系：
从这个公式可以看出，振动频率越高，弹性常数越大，表明原子间的结合越牢固。
利用这一原理，通过测定材料的红外吸收光谱，可以获得阳离子的配位方式、阳离子-氧阴离子配位基团的连接方式、原子间结合力大小等结构信息。
从这个关系式也可以得出弹性常数与光速c和红外吸收波长λ间的关系式：
因此，可以通过测定原子间的振动频率或红外吸收波长来求出弹性常数。
弹性常数与晶体结构间的关系：
由于，体积
弹性模量可从内能E和原子间距r的关系求出
13材料的断裂：
微裂纹尖端区域的局部应力除和它所处空间位置有关外，还和一个所谓应力强度因子KI的大小成正比：
KI=YσbC1/2
式中Y叫几何因子，与裂纹和试样的几何因素有关。
对于无限大薄平板中微裂纹求说，Y=π1/2;若微裂纹处在该板边缘变成开口裂纹时，Y=1.1π1/2；Y可由理论计算，也可由实验得出，KI的单位为MN·m-3/2，它指出了长度为C的裂纹在多大应力作用下会扩大。
在试验中使试样产生断裂的应力σb称为临界应力σc，相应的应力强度系数为临界应力强度系数KIC（又称断裂韧性或断裂阻力），其表达式为：
KIC=YσcC1/2
KIC指出在一定载荷下使材料断裂的裂纹长度，可用来衡量材料对阻止裂纹扩展能力的大小。
断裂韧性KIC的测量通常采用单边缺口梁三点弯曲法，试验时要事先在长条试样的一边预制一条1-1.5mm深的微裂纹。
断裂的形式和特征：
脆性断裂：
无显著的非弹性变形，破坏是突然的，断裂前没有形成局部断面的缩小。
玻璃、室温下的NaCl结构型单晶、低温下的Al2O3陶瓷等
延性断裂：
断裂前有明显的塑性变形，局部断面缩小呈颈状。
高温下NaCl结构型单晶、金属材料、硼铝复合材料中的铝基质
蠕变断裂：
多晶材料在高温下的一种断裂行为，因晶界滑移而导致产生空隙，当空隙增大时断面缩小而断裂。
如多晶陶瓷。
14陶瓷：
陶瓷是由粉状原料成形后在高温作用下硬化而形成的制品，是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。
特性：
具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优异性能
应用：
在各工业部门及近三十年迅速发展起来的空间技术、火箭、导弹、医疗、电视等新技术领域得到广泛应用。
陶瓷材料的种类很多，按照习惯，一般分为两类：
传统陶瓷和新型陶瓷。
烧结或烧成：
坯体经过成形及干燥过程后，颗粒间只有很小的附着力，因而强度相当低，要使颗粒间相互结合以获得较高的强度，通常是使坯体经一定高温烧成。
在烧成过程中往往包含多种物理、化学变化和物理化学变化，如脱水、热分解和相变、熔融和溶解、固相反应和烧结以及析晶、晶体长大和剩余玻璃相的凝固等过程。
烧结是陶瓷制备中重要的一环，伴随烧结发生的主要变化是颗粒间接触界面扩大并逐渐形成晶界；气孔从连通逐渐变成孤立状态并缩小，最后大部分甚至全部从坯体中排除，使成形体的致密度和强度增加，成为具有一定性能和几何外形的整体。
烧结可以发生在单纯的固体之间，也可以在液相参与下进行。
前者称为固相烧结，后者称为液相烧结。
无疑，在烧结过程中可能会包含有某些化学反应的作用，但烧结并不依赖化学反应的发生。
它可以在不发生任何化学反应的情况下，简单地将固体粉料进行加热转变成坚实的致密烧结体，如各种氧化物陶瓷和粉末冶金制品的烧结就是如此，这是烧结区别于固相反应的一个重要方面。
体系表面能降低是烧结得以进行的趋动力。
图中（a）表示烧结前成形体中颗粒的堆积情况。
这时，颗粒有的彼此以点接触，有的则互相分开，保留较多的空隙。
（a）→（b）表明随烧结温度的提高和时间的延长，开始产生颗粒间的键合和重排过程。
这时颗粒因重排而互相靠拢，（a）中的大空隙逐渐消失，气孔的总体积逐渐减少；但颗粒之间仍以点接触为主，颗粒的总表面积并没有减小。
（b）→（c）阶段开始有明显的传质过程，颗粒间由点接触逐渐扩大为面接触，颗粒间界面积增加，固-气表面积相应减小，但仍有部分空隙是连通的。
（c）→（d）表明，随着传质的继续，颗粒界面进一步发育长大，气孔则逐渐缩小和变形，最终转变成孤立的闭气孔。
与此同时，颗粒粒界开始移动，粒子长大，气孔逐渐迁移到粒界上消失，烧结体致密度增高，如图（d）所示。
基于上述分析，可以把烧结过程划分为初期、中期、后期三个阶段。
烧结初期只能使成形体中颗粒重排，空隙变形和缩小，但总表面积没有减小，并不能最终填满空隙；烧结中、后期则可能最终排出气体，使孔隙消失，得到充分致密的烧结体。
晶相：
晶相是陶瓷的主要组成成分，一般数量较大，对性能的影响也较大。
它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。
当陶瓷中有数种晶体时，数量最多、作用最大的为主晶相。
如日用陶瓷中的主晶相为莫来石，残留的石英和其他可能存在的长石等为次晶相。
次晶相对性能的影响也不可忽视，陶瓷中的次晶相主要有硅酸盐、氧化物和非氧化物等3种。
玻璃相：
陶瓷中玻璃相的作用是：
①将晶相颗粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度；②降低烧成温度，加速烧结过程；③阻止晶体转变，抑制晶体长大；④获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。
玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等是不利的，因此不能成为陶瓷的主导组成部分，一般含量为20%～40%。
气相：
气相是指陶瓷组织内部残留下来而未排除的气体，通常以气孔形式出现。
形成原因比较复杂，几乎与所有原料和生产工艺的各个阶段都有密切关系，影响因素也较多。
根据气孔含量情况，可将陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。
15玻璃：
玻璃的定义：
狭义定义为：
“熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质”。
其它方法形成的玻璃、有机玻璃、金属玻璃被排除在这界定之外。
广义的定义:
具有Tg的非晶态材料都是玻璃。
玻璃可定义为一种透明的无定形固体材料。
玻璃形成的结晶化学条件：
1）熔体中质点的聚合程度：
一般认为，如果熔体中阴离子团是低聚合的，就不容易形成玻璃。
因为结构简单的小阴离子团（特别是离子）便于迁移、转动而调整为晶格结构；
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