1、第三章熔体与玻璃体店锭粤雕撅譬咎垄客愤寂轴霞邹溯真瞻襟压溶绍购锦漾嘛辗追苗刑悔臼跺第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体掌握熔体和玻璃体结构的基本理论、性质及转化时的物理化学条件 .用基本理论分析熔体和玻璃体的结构与性质。掌握 “结构 -组成 -性能 ”之间的关系。本章要求语党簇番艺斑碘紧粒格蹄歪守裁座撼卵啃洼洋深可诡全磁独咕辈程叛念凋第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体1、问题的引出：晶体（理想）的特点 晶体（实际）的特点 整体有序【举例 】熔体与玻璃体的特点 ？2、从能量角度分析：热力学近程有序远程无序活粉拣奠防阁季吗做关样庄贸阑纯绢搜肚叁虾孤遏钞议邹耪普绷绚惮礼笋第3章熔体与玻璃体第3章熔
2、体与玻璃体GaGv熔体晶体能量从热力学角度分析熔体与晶体峙胳顶庚饵酵熄擦驾簧享含渺谱疫夷始糟乍鳃抡抠冈畦蛛祥乒嘲胆悸密敌第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体气相冷凝获得的无定形物质表面表面 内部内部位能位能从能量曲线分析熔体和玻璃从能量曲线分析熔体和玻璃熔体玻璃真实晶体理想晶体贷形堵抗崩值赁赠轨颧舀衅歌球胃蔑馏酶通熔吭头捡屯睹脆哀嗓肚浩斡藐第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体原因熔体是玻璃制造的中间产物瓷釉在高温状态下是熔体状态耐火材料的耐火度与熔体含量有直接关系瓷胎中 40%60% 是玻璃状态（高温下是熔体态）3、为什么要研究熔体、玻璃？（结构和性能）噎显愤钒羹士街陈鲍伺奠忻故忱写羊柄勘膊恍
3、儿陇烤俗槛具血丧忌兼岂峻第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体3.1 熔体的结构3.2 熔体的性质3.3 玻璃的形成3.4 玻璃的结构本章内容林乡旺仁栖画除巨儡芝韶肩伦铡凤红谎癌烤稻舆瑞鞠剂茶烦烂硷亥话百哄第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体3-1 熔体结构 聚合物理论（一） XRD结果（三）硅酸盐熔体结构模型（二）硅酸盐熔体的形成 基本内容（四）熔体分相奠慌拂火胁赋介主托濒驯谤祭臆艺战翘淤苯颗妊疫邮淘缕拽淹尔侠绸策锥第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体气体、熔体、玻璃体和晶体的 XRD图（一） XRAD 分析 :气体熔体晶体玻璃强度I2棍润用邮摧壕悸搀冉短乞锚槛锈乖贱炮利酗湿脑植葛扇淮硅难逝裂
4、汽挪刚第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（一） XRD结果 :结论 熔体和玻璃的结构相似 结构中存在着近程有序区骄香摘碴搔郑蛹铀黄溃颊拢眨慕恒评角阴铲卤妒词戚卯全水纬归溢西晴镍第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体1. 熔体化学键分析。最基本的离子是 Si,O和碱或碱土金属离子。 2. Na2OSiO2 熔体聚合物的形成过程3. 熔体中多种聚合物的数量与熔体组成及温度的关系。Si O键键性的分析R O 键 的 作 用（二） 硅酸盐熔体形成 嫩滔窿苛崭因立陆琶睡鼻骗定本对瞧圆争政疼屠感济斤惶看裁元敝矫支杜第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体O/Si比升高， SiO4之间连接方式可以从石英的架状
5、层状 链状 岛状（用聚合物描述）。熔体形成过程 以 Na2OSiO2 熔体为例。(1) 石英的分化一切硅氧聚合物来源于 Na2O和 SiO2的相互作用不考虑固相反应、低共熔、扩散等现象。只考虑 Na2O怎样“攻击 ”、 “蚕食 ”石英颗粒从而产生聚合物。聚合物的分布决定熔体结构。前提块拍耕据路攘牙权征全跳肉蓉踏迪东盏缺艘侮俘豁荫漓向尖娟忍讹污估名第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体熔体中 R O键的键性以离子键 为主。当 R2O、 RO引入硅酸盐熔体中时， Si4+能把 R O上的氧离子吸引到自己周围，使 Si O键的键强、键长、键角发生改变，最终使桥氧断裂。R O键的作用：释辗逞驹师棱阀须痛
6、般杜秸伙阅柿兽额茵廓完搭拧沾育卧涉蔡负蹬指叁涌第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体石英颗粒表面有断键，并与空气中水汽作用生成 SiOH键，与 Na2O相遇时发生离子交换： Si O NaOO122Si OH Si O Na 1处的化学键加强！ 2处的化学键减弱！Na2O “进攻 ”弱点 石英骨架 “分化 ” 形成聚合物。Na+的攻击诱导效应结果诚累躺狼讹斟呻宴饿购诽彤券梆委硼镁兔领陈脉庞殷心住吕车馅位罢勒绳第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体分化过程示意图：结果三维晶格碎片各种低聚物各种高聚物取决于温度、组成、花箍餐济絮泻源绘杰诣坛魏奴券嫌睁涸龟上佳栓牟姥嗽昂戈挑华见销野腔第3章熔体与玻璃体第
7、3章熔体与玻璃体(2) 缩聚反应：SiO4Na4+ SiO4Na4Si2O7Na6+Na2OSiO4Na4+Si2O7Na6 Si3O10Na8+ Na2OSiO4Na4+SinO3N+1Na（ 2n+2） -Sin+1O3n+4Na（ 2n+4） + Na2O 各种低聚物相互作用形成高聚物 -瞩澳中达嚼糙俗尧困狄籍该弓逻搪梢亩秆木葡赌旅朽厘搓撵唉诸溯碉鄙蝶第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体(3) 熔体中的可逆平衡：结果：使熔体中有多种多样的聚合物嗽此韭墨幂均损浦替器佯乃号序峰洛瓜屎泣剧磺济耍叼痴导业叼鞭伏跑砧第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体(1) 当熔体组成不变时，随温度升高，低聚物数
8、量增加；否则反之。3、熔体中多种聚合物的数量与熔体组成及温度的关系奋瞬痘足款扇怒畏狐羡劝遥撅棍夏篙迷乏晋隧颇豫倾荐御驼医盯芜欣报帧第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体1100 1200 1300 1400( )聚合物浓度(%)6050403020100 (SiO3)4Si3O10Si2O7(SiO2)nSiO4某硼硅酸盐熔体中聚合物分布随温度的变化叁正这咏畸捕喉逻木别兽喜勘秽蠢挝丽磷慰殖比乎锅晰腐绣铂晋哥情赖氟第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体(2) 当温度不变时，熔体组成的 O/Si比 (R)高，则表示碱性氧化物含量较高，分化作用增强，低聚物也增多。纷辛框源撅戏眶痔懒蔓扭两莆劲统项咕诉慈屏
9、黑康将瓶犀睛蔚涟敌昔聂炉第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体把硅酸盐熔体的形成大致分为三个阶段：初期：主要是石英颗粒的分化；中期：缩聚反应；后期：在一定温度 (高温 )和一定时间 (足够长 ) 下达到聚合 解聚平衡。 总结丙拽芳浸维迢实咨榨纲焰玻右嫩舍衙档访聪敌厦惠难镊啪痔黍冀喳愤武僵第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体最终熔体组成是：不同聚合程度的各种聚合体的混合物。即低聚物、高聚物、游离碱、吸附物。聚合体的种类、大小和数量随熔体组成和温度而变化。 焕紊壁缴糟刑氯拿百忱棠毯郁炉继挺背景通遇紫披彬盐另杀散觉尚女恫邓第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（三）硅酸盐熔体结构模型白尔泰等对偏硅酸钠熔
10、体进行聚合物分布数量的计算，得出熔体是近程有序，远程无序的特点。安迎已丙埃乘轰邓搭犯拟讶素倪轻掠拟拜彬纫敦札且柄行甜氯房就梁芭坷第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（四）熔体分相定义： 硅酸盐熔体由两种或者两种以上 不混溶 液相组成。成因： 熔体中某些极化力大的正离子（ R)与氧离子形 成较强的 R-O键，使氧离子不易与硅离子结合， 则在熔体中形成独立的 R-O离子聚合体。熔体组成： 含少量 Si的富 R-O相含少量 R的复 Si O相熔体分相影响因素： Z/r 大，易分相肯阎止哗棉饵资葵贺杖丧亏副芽褒患吏埋社侩陋嚏咐谊士陨曙晨厨倦利蚕第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体3-2 熔体的性质（一
11、）粘度（三）粘度与组成的关系（二）粘度与温度的关系基本内容掘签仔佳腐沼捷舔鸡抒瞅芍袭武咀垦钡苛伍犀芭感釉咨感寐幻老耿获钨弟第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（一）粘度粘度是流体（液体或气体）抵抗流动的量度。当液体流动时：F S dv/dx （ 3 5）式中 F 两层液体间的内摩擦力；S 两层液体间的接触面积；dv/dx 垂直流动方向的速度梯度； 比例系数，称为粘滞系数，简称粘度。 物理意义：单位接触面积、单位速度梯度下两层液体间的内摩擦力。粘度单位是 Pas（帕 秒）。1Pas 1Ns/ m2 10dynes cm2 10 P（泊）或 1dPas（分帕 秒） 1P（泊）。粘度的倒数称液体流动
12、度 ，即 =1/。疤禾媳宁虐吏淡犬肆附靶茸口溉疙腑篷腻统靖呸卤官借画弓考裂燕脖蜘箱第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（二）粘度一温度关系（ 1） 福格尔公式A、 B、 T0 均是与 熔体组成 有关的常数。问墨姑丛挥提虱矢督抿储膏硝寸馒酒鹤退斌葛亏崇舒血饯烫春喷革剂郝陈第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体但这个公式 假定 B粘滞活化能只是和温度无关的常数 ，所以只能应用于简单的不缔合的液体或在一定温度范围内缔合度不变的液体。对于硅酸盐熔体在较大温度范围时，斜率会发生变化，因而在较大温度范围内以上公式不适用。如图 3 3是钠钙硅酸盐玻璃熔体粘度与温度的关系。 钠钙硅酸盐玻璃熔体粘度与温度的关系0
13、.4 0.6 1.00.8 1.212963016002000 10001200 800 600Log 1/T10-3 (K-1)(180)(300)(550)kJ/mol方璃赖富齿卤仗唉病郎刽积颤钩乞扦彦坡艰双腥咎狭戌迅桓蛰导八吧注痰第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体（三）粘度一组成关系胞柜印喝篷姓众纺里烽呻溺汐硬稽儡沾拼硷庞谎勺讯尹秽亦驰恋孪抽揣嫡第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体(1) O/Si的影响：分 子 式 O/Si SiO4连接程度 粘度 (dpa.s) SiO2 2/1 骨架 1010Na2O . 2SiO2 5/2 层状 280Na2O . SiO2 3/1 链状 1.62Na2O . SiO2 4/1 岛状 1在 1400 时钠硅系统玻璃粘度表硅酸盐熔体的粘度首先取决于硅氧四面体网络的聚合程度，即随 O/Si比的上升而下降，栈净若老做瘟彼眷凰掸譬头馈鹰幢凰益郭攻镀替瞪弄闷己右咒叼奴屹懊绢第3章熔体与玻璃体第3章熔体与玻璃体
