玻璃为什么是非晶体玻璃是结晶体吗-【zixun】
随着浮法玻璃技术的出现,大批量制造平整均匀的优质玻璃成为可能,同时也使深加工玻璃的种类愈加丰富。除了常用的高强度钢化玻璃以外,还有注重隐私保护的磨砂玻璃、调光玻璃,增强防弹安全性能的夹层玻璃、夹丝玻璃等。在本篇文章中,我们将主要介绍玻璃为什么不是晶体也不是非晶体,说明其特点。
一、玻璃为什么是非晶体
从微观上来讲:玻璃的组成原子短程有序,即数个到数十个原子间呈有序排列;但长程无序,超过一定原子数量后,原子是无序排列.不具备晶体结构特征,(晶体特点是在一个单晶体内,原子全部按一定规律呈有序排列.)
宏观上,玻璃没有固定熔点、没有解理、各向同性.
因此,玻璃不是晶体.
玻璃也不是非晶体.
由于玻璃的组成原子短程有序,因此玻璃也不是非晶体.正确的理解是:玻璃态.是一种介于晶体和非晶体之间的一种原子排列状态.其原子的排列、混乱程度类似于液体,因此,科学界也把玻璃看作是粘度极大液体.理论上,垂直放置的玻璃经过一定时间后,下面会变厚.
高分子材料中有一个参数叫:玻璃化温度.就是指高分子材料具有类似玻璃原子排列特征时的温度.
二、玻璃是结晶体吗
玻璃既不是晶态,也不是非晶态,也不是多晶态,也不是混合态。理论名称叫玻璃态。玻璃态在常温下的特点是:短程有序,即在数个或数十个原子范围内,原子有序排列,呈现晶体特征;长程无序,即再增加原子数量后,便成为一种无序的排列状态,其混乱程度类似于液体。在宏观上,玻璃又是一种固态的物质。
玻璃就是这样一种物质。造成玻璃这种结构的原因是:玻璃的粘度随温度的变化速度太快,而结晶速度又太慢。当温度下降,结晶刚刚开始的时候,粘度就已经变得非常大,原子的移动被限制住,造成了这种结果。所以,玻璃态类似于固态的液体,物质中的原子永远都是处于结晶的过程中。
因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子间依然有作用力促使它具备重新排列的趋势。并不是一个稳定的状态,这和石蜡中的原子状态不同。所以,同样不是晶体,常温下,石蜡完全是固体,而玻璃却可以被看作是粘度极大的液体。
三、有关概念3.1 玻璃
玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。
3.2 原子
原子(atom)指化学反应不可再分的基本微粒,原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位,称为元素。已知的元素有119种。因此具有核式结构。
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