无机材料概论.docx

1、无机材料概论玻璃: 1. 名词解释:桥氧、非桥氧、配位数。 桥氧:玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子,即起“桥梁”作用的氧离子。 非桥氧:仅与一个成网离子相键连,而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。 配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。2. 了解硅酸盐结构形态与桥氧与非桥氧之间的关系。 在无机非金属材料中,硅酸盐晶体结构有一个共同的特点,即均具有SiO4四面体,并遵循由此导出的硅酸盐结构定律。PO4四面体,BO4四面体,BO3三角体,AlO4四面体,AlO6八面体。 硅酸盐矿物的晶体结构中,最基本的结构单元就是Si-O络阴离子。除硅灰

2、石膏结构中 Si4+具有6次配位,形成Si-O6配位八面体而属于六氧硅酸盐外,其她所有硅酸盐矿物都属于四氧硅酸盐。其Si4+具有4次配位,形成Si-O4配位四面体。这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在,彼此间由其她金属阳离子来连接。但硅氧四面体间经常还可通过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接,从而构成四面体群、环、链、层与架等不同连接形式的所谓硅氧骨干。硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其她金属阳离子来连接。3. 无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？1)具有比金属键与纯共价键稳定的离子键与混合键脆性。2)比金属的晶体结构复杂,没有自由电子。3)熔点高,硬度高,脆性大,透明度

3、高,导电性低,抗化学腐蚀能力强。4)绝大多数就是绝缘体,导热系数低,受热变形小。4. 什么就是玻璃态物质的四个通性？解释之。 1)各向同性 玻璃体的任何方向具有相同性质。就就是说,玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都就是相同的。2)介稳性 玻璃处于介稳状态,就就是说,从熔体冷却或其她方法形成玻璃时,系统所含的内能并不处于最低值。当玻璃从液态向固态转化时,玻璃的内能大于同组成晶体的内能,玻璃的体积大于同组成晶体的体积。从热力学的观点瞧,玻璃态就是不稳定的,但从动力学的观点瞧,它又就是稳定的。3）性质变化的连续性与渐变性 在玻璃形成范围内,成分可以连续变化

4、。因此在大部分情况下,玻璃的一些物理性质就是玻璃中所含各氧化物特定的部分性质之与。4）没有固定的熔点 玻璃在固态与熔融态间的转化就是可逆的,没有固定的熔点。它由液态到固态就是一个连续渐变的过程。 5. Tg-Tf玻璃转变温度区域的含义,及对玻璃结构、性质的研究有何意义？ 1)TgTf区域称为玻璃转变温度范围。Tg转变温度(转变点),Tf软化温度(软化点)。 2)在转变温度区域内的任一温度,玻璃熔体有对应于该温度的平衡结构,温度越低,粘度越大,达到平衡结构的速度越慢,需要的时间越长。 3)固态玻璃的性质就是相对的,并不就是一个常数。它与TgTf区域的玻璃冷却速度有关。冷却速度越快,玻璃结构偏离平

5、衡结构的程度越大,导致玻璃结构疏松,使玻璃密度、折射率等性质下降,冷却速度减慢,密度、折射率等性质上升。 4)在 Tg温度以下或Tf温度以上,一般认为,冷却速度对玻璃结构性能影响不大。 5)研究这一温度区域内的玻璃转变,对玻璃的退火、分相、析晶、封接、成型等具有重要的实用意义。6. 解释玻璃态结构的晶子学说与无规则网络学说,概括并比较其结构特点。无规则网络学说:原子在玻璃中与在晶体中的作用就是相同的,应形成连续的、三维空间的网络,但在玻璃中就是不规则的,非周期性的,因而玻璃的内能大于晶体的内能,而晶体的结构就是规则的、周期性的。晶子学说:在玻璃中存在着有规则排列的微小区域,这种有规则排列的微小

6、区域与晶体的晶格相比又就是极度变形的,她就是相对的,距晶子中心的距离越远,不规则程度越显著。无规则网络学说着重说明了玻璃结构的连续性,无序性与均匀性,而晶子学说则比较强调玻璃的微观不均匀性与有序性。当前比较统一的瞧法就是:玻璃结构具有近程有序,远程无序的特点。7. 石英玻璃具有哪些结构、性能特点？生产方法？ 一般采用无规则网络学说的模型描述石英玻璃。SiO4就是熔融石英与结晶态石英的基本机构单元。它的正负电荷重心重合,不带极性。并以顶角相连。Si-O键就是极性共价键。其键能非常大。性能:石英玻璃粘度大,机械强度高,热膨胀系数小,耐热耐化学稳定性好。生产方法:间隙法、连熔法、气炼法。8. 氧化钙

7、加入玻璃中一般来说会削弱玻璃的结构,但在钠硅玻璃中加入氧化钙反而加强了玻璃的结构,这就是为什么？石英玻璃中,加入R2O使氧的比值增加,玻璃中的氧不可能由两个硅原子所共用,开始出现一个硅原子键合的氧原子,即非桥氧,使硅氧网络发生断裂,结果使玻璃结构减弱、疏松,导致玻璃的物理化学性能下降,如粘度、膨胀系数等。而钠硅玻璃中加入CaO时,使玻璃的结构与性质发生明显的变化,主要表现在结构的加强,一系列物理化学性能变好,成为各种实用的钠硅玻璃的基础。钙的这种特殊作用来源于它本身的特性及其在结构中的地位。Ca2+的离子半径(0、099nm)与Na+(0、095nm)近似,但Ca2+的电荷比Na+大一倍,它的

8、场强比钠大得多。它具有强化玻璃结构与限制钠离子活动的作用。 9. Na2O-CaO- SiO2玻璃系统非常实用,为什么？都用于哪些玻璃制品？这主要由于该系统的玻璃使用的原料资源丰富,来源广泛,价格低廉,其生产工艺成熟、稳定,玻璃的综合性能(玻璃强度、化学稳定性、耐热性能等)优良。应用于大多数实用玻璃,例如:瓶罐玻璃、器皿玻璃、保温瓶玻璃、灯泡玻璃、平板玻璃等。10. 什么就是硼氧反常性？什么就是硼反常性？理解组成、结构与极值的关系。硼氧反常性:在R2O-B2O3二元玻璃中,碱金属氧化物提供的氧,可使硼从三配位转变成四配位,从而加强了网络,使玻璃的各种物理性质出现极值,这种现象称为硼氧反常性。硼

9、反常性:在R2O-B2O3-SiO2系统玻璃中,R2O含量不变,用B2O3取代SiO2,如果氧化硼的含量超过一定限度时,结构与性质会发生逆转现象,在性质变化曲线上则出现极大值或极小值,这种现象称为硼反常现象。在R2O-B2O3二元玻璃中,碱金属氧化物提供的氧,可使硼从三配位转变为四配位,即在一定范围内,它们提供的氧不像在熔融石英玻璃中使网络断裂而成为非桥氧,相反就是使硼氧三角体转变成由桥氧构成的硼氧四面体,使部分形成三维空间架状结构,使原有二维结构有所加强,并因此引起玻璃的各种理化性能变好。而在Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃中,当以B2O3取代SiO2时,折射率、密度、硬度、化学稳定性等

10、出现极大值;热膨胀系数出现极小值,而电导、介电损耗、表面张力则不出现硼反常现象。两种现象都就是由于玻璃中硼氧三角体BO3与硼氧四面体BO4之间的量变而引起玻璃性质突变的结果。 11. 磷酸盐玻璃的结构特点,用途。 磷酸盐玻璃结构的基本单元就是磷氧四面体PO4 ,但每一磷氧四面体中有一个带双键的氧。 用途:制备光学玻璃,透紫外玻璃,吸热、耐氟酸玻璃,目前就是低熔点玻璃的重要研究方向之一。12. 常见的卤化物玻璃、硫属化合物玻璃及用途。常见的卤化物玻璃:BeF2,ZnCl2,ZnBr2。用途:重要的光学材料,也可作为封接材料。常见的硫属化合物玻璃:As2S3,As2Se3,GeS2,GeSe2。用

11、途:半导体材料、透红外材料、封接材料。13. 玻璃中氧化物的分类及作用。作为玻璃网络生成体应满足哪些条件？常见的玻璃网络生成体有哪些？玻璃中氧化物的分类及作用:1）网络形成体:单键强度335KJ/mol的氧化物能单独形成玻璃。2）中间体:单键强度介于251-335KJ/mol的氧化物,其作用介于网络形成体与网络调整体之间。3）网络调整体:单键强度251KJ/mol的 氧化物能调整玻璃性质。 作为玻璃网络生成体应满足的条件:1)每个氧离子应与不超过两个阳离子相连。 2)在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。 3)氧多面体相互共角而不共棱或共面。 4)每个多面体至少有三个顶角就是共用的。

12、常见的玻璃网络生成体:SiO2,B2O3,P2O5,GeO2,As2O5。14. 什么就是双碱效应(混合碱效应)？ 双碱效应(混合碱效应):在二元碱硅玻璃中, 当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变,用一种R2O逐步取代另一种R2O时,玻璃性质不就是呈直线变化,而就是出现明显的极值,这种现象叫混合碱效应,也叫双碱效应。15. 玻璃中加入少量Al2O3的作用？在玻璃中加入少量的Al2O3,可以夺取非桥氧形成AlO4,进入硅氧网络,把断网连接起来,使玻璃结构趋于紧密,从而降低了玻璃的结晶倾向,抑制分相,Al2O3的加入还可以提高玻璃的化学稳定性,热稳定性,机械强度等性能,Al2O3还可以减轻玻璃对耐火材

13、料的侵蚀。16. 影响玻璃性质的四点结构因素？17. 玻璃生成的热力学条件？玻璃生成的动力学条件？热力学条件:一般来说,同组分的晶体与玻璃的内能差别越大,玻璃越容易结晶,越难形成玻璃。动力学条件:生成玻璃的关键就是熔体的冷却速度(粘度增大的速度)。影响冷却速度的因素有:熔体数量,产品大小、厚薄。18. 生成玻璃的关键就是什么？与哪些因素有关？ 关键:晶核生成最大速度对应的温度低于晶体生长最大速度对应的温度。晶核生成最大速率与晶体生长最大速率所对应的温度之间的温差越大,越易形成玻璃;反之,越易析晶。 以下两个因素对玻璃的形成起很大的影响:(1)为了增加结晶势垒,在凝固点(势力学熔点Tm)附近的熔

14、体粘度的大小,就是决定能否生成玻璃的主要标志。(2)在相似的粘度-温度变化曲线情况下,具有较低的熔点,玻璃态易于获得。19. 如何理解泰曼将玻璃析晶分为晶核生成与晶体生长两个过程。泰曼认为:玻璃的形成就是由于过冷液体中晶核生成最大速度对应的温度低于晶体生长最大速度对应的温度所致。即熔体冷却过程中,首先降到晶体生长最大速率所对应的温度,这时玻璃中晶核数量较少,不至于使玻璃析晶,然后再降到晶核生成最大速率所对应的温度,这时玻璃中有可能产生大量晶核,但此时的温度低于晶体生长最佳温度,致使晶核难以长大。晶核生成最大速率与晶体生长最大速率所对应的温度之间的温差越大,越易形成玻璃;反之,越易析晶。在均匀成

15、核中,存在一临界成核半径,其值越小晶核越易形成,玻璃越易析晶。20. 什么就是三T图？三T图的作用？ 三T图即温度-时间-转变之间的关系曲线,用于求出防止产生一定结晶容积分率的临界冷却速度。21. 玻璃生成的两个主要因素？ 1) 凝固点(热力学熔点Tm)附近的熔体粘度越大,越易形成玻璃。反之,粘度越小,越不易形成玻璃。2) 在相似的粘度-温度变化曲线情况下,具有较低的熔点,较高的转变温度的化合物,易于形成玻璃。22. 玻璃生成的晶体化学条件？ 影响玻璃形成的结晶化学因素主要就是熔体结构、键强与键性。 1)熔体结构(原子团的大小与排列方式)一般认为,熔体中原子团就是高聚合,这种错综复杂的大原子团

16、位移、转动与重排都较困难,重排前还须介理,所以不易调整为晶体,因而容易形成玻璃。2）键性 熔体析晶必须破坏熔体原有的化学键。使质点重新移位,建立新键,调整为具有晶格排列的结构,因为化学键强时不易破坏,难于调整为有规则的排列;反之,化学键弱时,容易断裂重新调整为有规则排列的晶体,不能生成玻璃。3）键强 一般认为:熔体的聚合程度越大,化学键越强,越不易破坏,越不易形成有规则的排列,因此越容易形成玻璃。23. 多元组分对玻璃形成范围的影响。24. 什么就是均匀成核？什么就是非均匀成核？均匀成核就是指在宏观均匀的玻璃中,在没有外来物参与下,与相界、结构缺陷等无关的成核过程。均匀成核就是依靠相界、晶界或

17、基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程。25. 微晶玻璃的制备原理？无色透明微晶玻璃的制备？ 微晶玻璃就是用适当组成的玻璃控制结晶而成,它含有大量(典型的约占95-98%)细小的(在1 以下)晶体及少量残余玻璃相。微晶玻璃可以采用一般玻璃的熔制、成型方法,然后经过热处理后转变成为微晶材料。选用成核剂就是制备微晶玻璃常用的方法。26. 成核剂的分类、选择？常用的成核剂有哪些？按晶核剂性质大致可以分为贵金属盐类,氧化物类,氟化物类。 玻璃成核剂的选择:一般来说,成核剂与初晶相之间的界面张力越小,晶格常数越接近,成核就越容易。常用的成核剂有:AgCl,AgNO3,AuCl,CuCl2,五氧化二磷,氧

18、化锆,氧化钛,CaF2,Na3AlF6,Na2SiF6。27. 贵金属盐类、氧化物、卤化物的成核机理？贵金属盐类:贵金属盐类熔于玻璃后,高温时,贵金属以离子状态存在,低温时,吸收电子而成原子状态,因溶解度小,热处理后而析出金属胶粒。氧化物:氧化物成核剂电荷高,场强大,对玻璃的结构有较大的积聚作用,从而导致玻璃分相、结晶。卤化物:氟化物加入导致硅氧键断裂,结构减弱,从而促使玻璃成核、晶化,产生结晶状的沉淀物,即氟化物晶核。28. 影响玻璃结晶的因素？ 1)温度 当熔体从Tm 冷却时,T(即过冷度,Tm-T)增大,因而成核与晶体生长的驱动力增大; 但就是,与此同时,粘度随着上升,成核与晶体生长的阻

19、力增大。为此,成核速度与T 的关系曲线以及晶体长大与T 的关系曲线都出现峰值,两条曲线都就是先上升然后下降。在上升阶段,T 的驱动作用占主导地位,而在下降阶段则就是粘度的阻碍作用占优势。2)粘度 当温度较低时(即远在Tm 点以下时),粘度对质点扩散的阻碍作用限制着结晶速度,尤其就是限制晶核长大的速度。 3)杂质 加入少量杂质可能会促进结晶,因为杂质引起成核作用,还会增加界面处的流动度,使晶核更快地长大。杂质往往富集在分相玻璃的一相中,富集到一定浓度,会促使这些微相由非晶相转化为晶相。 4)界面能 固液界面能越小,则核的生长所需能量越低,因而结晶速度越大。加入外来物,杂质与分相等都可以改变界面能

20、,因此可以促进或抑制结晶过程。 29. 什么就是玻璃的分相？玻璃分相的原因？分相对玻璃性质的影响？在硅酸盐熔体中,桥氧离子与硅离子以硅氧四面体的形式结合,并按本身的结构要求进行了排列。如果系统中加入其它阳离子,那么这些阳离子也力图将氧原子吸引到自己周围,按本身的结构要求进行排列。双方对氧离子的争夺,结果产生分相。玻璃分相的原因一般从结晶化学的观点来解释:认为氧化物熔体的分相就是由于阳离子对氧离子的争夺所引起的。在硅酸盐熔体中,桥氧离子与硅离子以硅氧四面体的形式结合,并按本身的结构要求进行了排列。如果系统中加入其它阳离子,那么这些阳离子也力图将氧原子吸引到自己周围,按本身的结构要求进行排列。双方

21、对氧离子的争夺,结果产生分相。影响:1)对具有迁移性能的有关性质会产生影响,如粘度、电导、化学稳定性等。 2)对具有加与性能的有关性质影响较小,如密度、折射率、热膨胀系数、弹性模量等。30. 玻璃产生析晶的因素？1）玻璃组成就是引起玻璃析晶的内因。2）玻璃结构。3）玻璃分相对玻璃析晶也有一定作用。 4）工艺因素:原料成分波动、配合料称量误差、混料不匀等。31. 玻璃粘度与组成的关系？玻璃粘度与温度的关系？PDF 31-33转变点,应变点,软化点对应的粘度分别为:1012、4,1013、6,107、6 Pa、S。32. 玻璃表面张力与组成、温度的关系？PDF 36-3733. 玻璃的密度与组成、

22、温度、热历史的关系？PDF 38-4034. 影响玻璃机械强度的主要因素？提高玻璃的强度的方法？影响玻璃强度的因素:1)玻璃的化学组成。2)玻璃的微不均匀性。3)玻璃的宏观缺陷。4)玻璃的表面微裂纹。5)玻璃使用环境的活性介质。6)玻璃的使用温度。7)玻璃中的应力。8)玻璃的疲劳现象。9)随着玻璃几何尺寸的减小,试样表面与内部的缺陷生成的几率也随之减小,因而强度提高。提高玻璃强度的方法:(1)表面脱碱(2)火抛光 (3)化学腐蚀(4)物理钢化(5)化学钢化(6)表面涂层(7)微晶化或制成复合材料35. 玻璃的膨胀系数与组成、温度、热历史之间的关系？什么就是玻璃的热稳定性？ PDF 47-48

23、热稳定性:玻璃经受剧烈的温度变化而不破坏的性能为热稳定性。36. 玻璃的化学稳定性及其与组成、温度、热历史、压力之间的关系。PDF 54-56 高碱玻璃的耐酸性小于耐水性,高硅玻璃的耐酸性大于耐水性。温度上升10,侵蚀介质对玻璃的侵蚀速度增加50150%。37. 玻璃折射率与组成、温度、热历史之间的关系。PDF 57-58 玻璃的密度越大,光在玻璃中的传播越慢,折射率越大,反之密度越小,则折射率越小。离子极化率越高,摩尔折射度越大,玻璃折射率越高。38. 玻璃电阻率与组成、温度、热历史之间的关系。PDF 50-5139. 过渡金属离子着色机理及特点？金属胶粒的着色机理？化合物着色的机理？过渡金

24、属离子着色机理:过渡金属与稀土金属在玻璃中以离子状态存在,它们的价电子在不同能级间跃迁,由此引起对可见光的选择性吸收,导致着色。过渡金属离子着色特点:在玻璃中,凡就是变价的阳离子,由于阳离子与周围氧离子之间有电荷迁移,因此在紫外或近紫外区有强烈的吸收。1、不同价态,着色不同;2、钴、镍不变价,着色稳定;3、两种离子可以形成混合色;4、离子着色的玻璃不能产生红色。金属胶粒的着色机理:金属胶粒的着色基于它们对光的散射。化合物着色的机理:电子的激发跃迁。40. 影响玻璃着色因素？什么就是玻璃的脱色？ 内在因素:1、离子价态的平衡;2、配位数间的平衡;3、着色离子的浓度。外在因素:1、基础玻璃的组成;

25、2、玻璃的熔制气氛;3、熔化温度;4、冷却速度。 1、化学脱色 用化学脱色的方法,使着色氧化物的着色程度减弱,也就就是使其光吸收减少,以提高透光率。 2、物理脱色 引入适当的着色剂,来中与原来玻璃所显示的颜色,使玻璃变为白色或灰色。41. SiO2、B2O3、Al2O3、Na2O、K2O、CaO在玻璃中的所起作用？引入的原料？注意事项？SiO2作用:降低玻璃的热膨胀系数,提高玻璃的热稳定性,耐热性,化学稳定性,软化温度,硬度,机械强度,粘度与透紫外线。原料:石英砂,砂岩,石英岩。注意:粒径,杂质。B2O3作用:增加玻璃的折射率,改善玻璃的光泽,降低玻璃的热膨胀系数,提高玻璃的热稳定性,化学稳定

26、性,机械强度。原料:硼砂,硼酸。 注意:易挥发。Al2O3作用:降低玻璃的结晶倾向,抑制分相, 减轻玻璃对耐火材料的侵蚀,增加玻璃的折射率,提高玻璃的热稳定性,化学稳定性,机械强度。原料:长石,粘土,氧化铝,氢氧化铝。注意:难熔,多用长石引入。Na2O作用:降低玻璃粘度,就是良好的助熔剂,增加热膨胀系数,降低玻璃的,热稳定性,化学稳定性,机械强度等。原料:纯碱,芒硝,硝酸钠。注意:混料均匀。K2O作用:同Na2O,但粘度比Na2O 玻璃大,能降低玻璃的析晶倾向,增加玻璃的透明度与光泽度。原料:碳酸钾,硝酸钾。CaO作用:稳定剂,即增加玻璃的化学稳定性与机械强度,但含量增加,析晶倾向增加,玻璃发

27、脆,高温时,降低粘度,但温度下降,粘度下降快,料性短。原料:方解石,石灰石。42. 玻璃配方中常用的辅助原料有哪些？ 1、澄清剂(氧化物,硝酸盐,硫酸盐,氟化物等);2、着色剂;3、脱色剂;4、氧化剂与还原剂(氧化剂:氧化物,硝酸盐等;还原剂:碳,酒石酸钾等);5、乳浊剂;6、碎玻璃。43. 常用的玻璃澄清剂、乳浊剂、氧化剂有哪些及其作用？澄清剂:氧化物(氧化砷、氧化锑),硫酸盐(硫酸钠),氟化物(萤石、氟硅酸钠)等。 作用:熔制过程中分解产生气泡,或降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排出。乳浊剂:氟化物(萤石、氟硅酸钠)、磷酸盐(磷酸钙、骨灰、磷灰石)等。 作用:就是玻璃产生乳白而不透明。氧化剂:

28、氧化物(CeO2,AsO2,Sb2O5)、硝酸盐(硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡)等。 作用:熔制过程中释放氧。44. 选择玻璃原料的一般性原则？ 1)原料质量符合技术要求 2)易于调整成分 3)适于熔化与澄清,少用过轻与对人体有害的原料 4)对耐火材料的侵蚀要小 5)易加工,成本低,能大量供应45. 玻璃原料的加工流程？ 原料破碎粉碎干燥过筛除铁料仓称量混合配合料熔制成型退火检验成品。46. 玻璃成分设计应考虑的主要内容？ 1)性质与成分、结构间的关系。 2)设计的成分必须形成玻璃,析晶倾向小。 3)必须符合熔制、成型等工艺要求。 4)所涉及的玻璃应当价格低廉,原料易于获得。5)如果就是微晶玻璃,应

29、考虑基础玻璃,晶核剂,热处理制度。47. 玻璃配方计算。教材P33-3548. 玻璃配合料的要求？配合料中加入一定量的水的作用？要求:1)组成正确与稳定 2)具有一定的水分 3)具有一定的气体率 4)混合均匀,颗粒级配适当 加水作用:使用一定量的水,可以润湿石英类原料,在其表面形成水膜,并熔解纯碱与芒硝有助于加速熔化。原料颗粒表面润湿后粘附性增加,配合料容易混合均匀,不宜分层,容就是可以减少与输送过程中的粉料飞扬,减少分了损失。49. 配合料混合时要注意哪些问题？ 应注意配料的量、加料顺序、加水量及加水方式、混合时间及混料方式、碎玻璃及加入量。 配合料的加料量一般为混料设备容量的30%50%。

30、加料顺序不尽相同,但均就是先加石英原料,同时喷水润湿,然后再按顺序加入其她原料。碎玻璃对配合料的混合均匀度有不良印象,一般在配合料混合终了将近卸料时再加入。50. 什么就是玻璃的熔制？熔制时发生哪些变化？将配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程,称为玻璃的熔制。玻璃熔制过程就是一个很复杂的过程,它包括一系列的物理、化学及物理化学现象及反应。物理过程:有配合料的加热、吸附水的排除、组分的熔化、多晶转变及个别组分的挥发。化学过程:有固相反应、各种盐类的分解、水化物的分解、化学结合水的排除、组分间的相互作用及硅酸盐的形成。物理化学过程:低共熔物的生成、组分或生成物间的相互溶

31、解、玻璃液与炉气介质间的相互作用,玻璃液与耐火材料间的相互作用等。51. 玻璃熔制过程中可分为哪五个阶段？1)硅酸盐形成阶段 2)玻璃形成阶段 3)玻璃液的澄清阶段4)玻璃液的均化阶段 5)玻璃液的冷却阶段52. 玻璃熔制的硅酸盐形成阶段有什么特点？影响因素就是什么？特点:主要固相反应结束,大部分气态产物从配合料中逸出,得到的就是硅酸盐与剩余SiO2组成的不透明烧结物。影响因素:主要因素:熔化温度,时间,各氧化物的含量及性质。次要因素:添加物,原料颗粒度,炉内气氛及分压,耐火材料的侵蚀。53. 玻璃形成过程的速度取决于什么？为什么？ 玻璃形成过程的速度取决于石英砂粒的熔解扩散速度,而石英砂粒的熔解扩散速度又取决于扩散速度。这就是因为石英砂砾熔解与扩散速度比其她各种硅酸盐熔解与扩散速度低得多。与此同时,玻璃形成速度还与玻璃成分,砂粒大小,熔制温度有关。54. 玻璃澄清过程中的气体分压的平衡与玻璃澄清的关系？在高温澄清过程中,熔解在玻璃液内的气体、气泡中的气体及炉气这三者间会相互转移与平衡,它决定于某类气体在上述三相中的分压大小,气体总就是由分压高的一相转入分压低的另一相中,如果用PA炉,PA液