在自然界中固體物質存在著晶態和非晶態兩種狀態,所謂非晶態是以不同方法獲得的以結構無序為主要特征的固體物質狀態。玻璃態是非晶態固體的一種,玻璃中的原子不像晶體那樣在空間作遠程有序排列,而近似于液體,具有近程有序排列。玻璃像固體一樣能保持一定的外形,而不像液體那樣在自重作用下流動。玻璃態物質具有以下五個特性:
(一)各向同性
玻璃態物質的質點排列總的說是無規則的,是統計均勻的,所以,玻璃中不存在內應力時,其物理化學性質(如硬度、彈性模量、熱膨脹系數、熱傳導系數、折射率、導電率等)在任何方向上都是相同的。但當玻璃中存在應力時,結構均勻性就遭到破壞,玻璃就顯示出各向異性,例如產生雙折射現象。此外,由于玻璃表面與內部結構上的差異,其表面與內部的性質也不相同。
(二)介穩性
所謂玻璃處于介穩狀態,是因為玻璃是由熔體急劇冷卻而得,由于在冷卻過程中粘度急劇增大,質點來不及作形成晶體的有規則排列,系統的內能不是處于最低值,而是處于介穩狀態;但盡管玻璃處于較高能態,由于常溫下粘度很大,因而實際上不能自發地轉化為晶體;只有在一定的外界條件下,即必須克服物質由玻璃態轉化為晶態的勢壘,才能使玻璃析晶。因此,從熱力學的觀點看,玻璃態是不穩定的,但從動力學的觀點看,它又是穩定的。因為它雖具有自發放熱轉化為內能較低的晶體的傾向,但在常溫下,轉變為晶態的幾率很小,所以說玻璃處于介穩狀態。
(三)無固定熔點
玻璃態物質由固體轉變為液體是在一定溫度區間(轉化溫度范圍內)進行的,它與結晶態物質不同,沒有固定熔點。當物質由熔體向固體轉化時,如果是結晶過程,在系統中必有新相生成,并且在結晶溫度,許多性質等方面發生突變。但是,當物質由熔體向固態玻璃轉化時,隨著溫度的逐漸降低,熔體的粘度逐漸增大,最后形成固態玻璃。此凝固過程是在較寬溫度范圍內完成的,始終沒有新的晶體生成。從熔體向固態玻璃過渡的溫度范圍決定于玻璃的化學組成,一般波動在幾十到幾百度內。因此玻璃沒有固定的熔點,而只有一個軟化溫度范圍。在此范圍內,玻璃由粘性體經粘塑性體、粘彈性體逐漸轉變成為彈性體。這種性質的漸變過程正是玻璃具有良好加工性能的基礎。
(四)性質變化的連續性和可逆性
玻璃態物質從熔融狀態到固體狀態的性質變化過程是連續的和可逆的。所謂連續變化,是由于除能夠形成連續固熔體外,二元以上晶體化合物有固定的原子和分子比,因此,它們的性質變化不是連續的。但玻璃則不同,在玻璃形成范圍內,由于化學成分可以連續變化,因此玻璃的一些物理性質必然隨其所含各氧化物組分的變化而連續變化。性質變化的可逆性,是指玻璃由固體向熔融態或相反過程可以多次進行,而不會伴隨新相生成。
蘭迪機器大講堂-玻璃的通性
來源:蘭迪機器 瀏覽次數:2296 發布時間:2015-11-18
上一篇: 蘭迪機器大講堂-玻璃鋼化爐試運行
下一篇: 從應力特征看鋼化玻璃和普通玻璃的區別
推薦資訊:
- 2022-12-14為什么玻璃在鋼化爐中加熱的時候要有合適的加熱曲線?
- 2021-11-29購置鋼化爐,如何不花冤枉錢?
- 2015-04-28蘭迪時訊-世界第一懸挑玻璃廊橋近日開放
- 2022-07-21影響玻璃物理鋼化的工藝因素



