无机材料概论

1 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，最基本的结构单元是Si-O 络阴离子。除硅灰石膏结构中 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，其他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，彼此间由其他金属阳离子来连接。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、层和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他金属阳离子来连接。 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）具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键——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，透明度高，导电性低，抗化学腐蚀能力强。 4）绝大多数是绝缘体，导热系数低，受热变形小。 4. 什么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、导电率等都是相同的。 2）介稳性 玻璃处于介稳状态，就是说，从熔体冷却或其他方法形成玻璃时，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。从热力学的观点看，玻璃态是不稳定的，但从动力学的观点看，它又是稳定的。 3）性质变化的连续性和渐变性 在玻璃形成范围内，成分可以连续变化。因此在大部分情况下，玻璃的一些物理性质是玻璃中所含各氧化物特定的部分性质之和。 4）没有固定的熔点 玻璃在固态和熔融态间的转化是可逆的，没有固定的熔点。它由液态到固态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...