第4章習(xí)題及答案-無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)

1、第四章第四章非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)41名詞解釋熔體與玻璃體分化（解聚）與縮聚網(wǎng)絡(luò)形成體網(wǎng)絡(luò)中間體網(wǎng)絡(luò)改變體橋與非橋氧硼反?，F(xiàn)象單鍵強(qiáng)度晶子學(xué)說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說42試簡述硅酸鹽熔體聚合物結(jié)構(gòu)形成的過程和結(jié)構(gòu)特點。43試用實驗方法鑒別晶體SiO2、SiO2玻璃、硅膠和SiO2熔體。它們的結(jié)構(gòu)有什么不同？44試述石英晶體、石英熔體、Na2O2SiO2熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。45影響熔體粘度的因素有哪些？試分析一價堿金屬氧化物降低硅酸

2、鹽熔體粘度的原因。46熔體粘度在727℃時是107Pas，在1156℃時是103Pas，在什么溫度下它是106Pas？（用lnη＝A＋BT解之）47SiO2熔體的粘度在1000℃時為1014Pas，在1400℃時為107Pas。SiO2玻璃粘滯流動的活化能是多少？上述數(shù)據(jù)為恒壓下取得，若在恒容下獲得，你認(rèn)為活化能會改變嗎？為什么？48一種熔體在1300℃的粘度是310Pas，在800℃是107Pas，在1050℃時其粘度為多少？在此溫度

3、下急冷能否形成玻璃？49試用logη＝A＋B（T－T0）方程式，繪出下列兩種熔體在1350~500℃間的粘度曲線（logη~1T）。兩種熔體常數(shù)如下：序號ABT011.631422921921.7694690216410派來克斯（Pyrex）玻璃的粘度在1400℃時是109Pas，在840℃是1013Pas。請回答：（1）粘性流動活化能是多少？（2）為了易于成形，玻璃達(dá)到105Pas的粘度時約要多高的溫度？411一種玻璃的工作范圍是87

4、0℃（η＝106Pas）至1300℃（η＝102.5Pas），估計它的退火點（η＝1012Pas）？412一種用于密封照明燈的硼硅酸鹽玻璃，它的退火點是544℃，軟化點是780℃。求：422查閱下列系統(tǒng)的粘度和TgTM等有關(guān)數(shù)據(jù)，試判斷下列系統(tǒng)形成玻璃可能性的順序。（1）GeO2SiO2，以100℃s冷卻；（2）GeO2SiO2氣相沉積在0℃SiO2基板上；（3）金屬金氣相沉積在0℃銅基板上；（4）A12O3氣相沉積在0℃A12O3基板

5、上；（5）液態(tài)硫以1℃s冷卻；（6）液態(tài)金以106℃s冷卻；（7）氣態(tài)NaCl在0℃A12O3基板上冷卻；（8）液態(tài)ZnCl2以100℃s冷卻。423若將10mol％Na2O加入到SiO2中去，計算O∶Si比例是多少？這樣一種配比有形成玻璃趨向嗎？為什么？424在100gSiO2中要加入多少CaO，才能使O∶Si達(dá)2.5？425若將50mol％Na2O加入到SiO2中，計算O∶Si比例是多少？這種配比能形成玻璃嗎？為什么？426在SiO

6、2中加入20％B2O3，試計算熔體的O∶Si比例是多少？427在SiO2中應(yīng)加入多少Na2O，使玻璃的OSi＝2.5，此時析晶能力是增強(qiáng)還是削弱？428個別網(wǎng)絡(luò)改變體（如Na2O）加到石英玻璃中，使氧硅比增加。實驗觀察到當(dāng)OSi＝2.5~3時，即達(dá)到形成玻璃的極限，根據(jù)結(jié)構(gòu)解釋為什么在2＜OSi＜2.5的堿和硅石混合物可以形成玻璃，而OSi＝3的堿和硅灰石混合物結(jié)晶而不形成玻璃？429試分析：（1）假如要求在800℃時得到一種具有最高的

7、SiO2摩爾百分?jǐn)?shù)的熔體，而且只能在SiO2中加入一種別的氧化物，那么應(yīng)選擇什么氧化物作外加劑？加入量多少為宜？說明理由。（2）為什么石英的熔融溫度比方石英的熔融溫度低？第四章答案第四章答案41略。42試簡述硅酸鹽熔體聚合物結(jié)構(gòu)形成的過程和結(jié)構(gòu)特點。解：聚合物的形成是以硅氧四面體為基礎(chǔ)單位，組成大小不同的聚合體。可分為三個階段：初期：石英的分化，架狀[SiO4]斷裂，在熔體中形成了各種聚合程度的聚合物。中期：縮聚并伴隨變形一般鏈狀聚合物