1、一、一、熔体结构熔体结构的一般认识的一般认识二、熔体结构描述二、熔体结构描述三、聚合物的形成三、聚合物的形成第一节第一节 熔体的结构熔体的结构聚合物理论聚合物理论四、聚合物理论要点四、聚合物理论要点物物 质质 名名 称称 P Pb b C Cu u S Sb b M Mn n 液液体体热热容容 (J J/ /m mo ol l) 2 28 8. .4 47 7 3 31 1. .4 40 0 2 29 9. .9 94 4 4 46 6. .0 06 6 固固体体热热容容 (J J/ /m mo ol l) 2 27 7. .3 30 0 3 31 1. .1 11 1 2 29 9. .8
2、81 1 4 46 6. .4 47 7 强度强度 ISin玻璃玻璃熔体熔体气体气体晶体晶体聚合物理论的结构描述聚合物理论的结构描述SiO键键键键键键2)2(2431) 1(21344OOSiOSiSiOnnnnnn1100 1200 1300 1400()聚聚合合物物浓浓度度(%)6050403020100(SiO3)4Si2O7(SiO2)n1210864208 7 6 5 4 3 2 1R=2.3R=2.5R=2.7(1) (1) 绝对速度理论绝对速度理论(2) (2) 自由体积理论自由体积理论(3) (3) 过剩熵理论过剩熵理论1)exp(kTEofVKV0)(00TTKV0TTB)e
3、xp()exp(0)(000TTBAVkVBTTVVVffexp)(ggTTfbB fg玻璃转变时的自由体积分数(大多数材料取玻璃转变时的自由体积分数(大多数材料取0.025) 熔体与玻璃膨胀系数之差多数有机物熔体与玻璃膨胀系数之差多数有机物5 10-4/Kb1)(0TTCDP0TTB0.1110100100010000010203040KKLiLiNaNa(P)R2O(mol%)0.1110100100010000010203040KKLiLiNaNa(P)R2O(mol%)SiMgZnCaSrBaPbNiCaMnCuCd2040608010000.501.001.50(P)离子半径(离子半
4、径(A)151413121110048121620242832Lg (:P)B2O3(mol%) 16Na16Na2 2O OxBxB2 2O O3 3(84(84x)SiOx)SiO2 2 系统玻璃中系统玻璃中 560560时的粘度变化时的粘度变化151413121110048121620242832Lg (:P)B2O3(mol%)16Na16Na2 2O OxBxB2 2O O3 3(84(84x)SiOx)SiO2 2系统玻璃中系统玻璃中 560560时的粘度变化时的粘度变化玻璃晶体GaGv慢慢快快玻璃形成、产生玻璃形成、产生脆性脆性慢慢快快慢慢快快性性质质温度温度TgTf性性质质温度
5、温度TgTf慢慢快快SiO2 Gv=2.5; PbSiO4 Gv=3.7 Na2SiO3 Gv=3.9 众多科学家从:众多科学家从:d、H、 S等热力学数据研究玻璃等热力学数据研究玻璃形成规律,结果都是失败的!热力学是研究反应、平衡的形成规律,结果都是失败的!热力学是研究反应、平衡的好工具,但不能对玻璃形成做出重要贡献!好工具,但不能对玻璃形成做出重要贡献!玻璃晶体GaGvIVuIVT(B)uIVuIVT(A)uTgTMT稳定液相稳定液相亚稳液相亚稳液相t (时间))(/)(nMnnncTTTTdtdT TgTMT稳定液相稳定液相亚稳液相亚稳液相t(时间)分析:分析:1 1、谁较易析晶,谁易形成玻璃、谁较易析晶,谁易形成玻璃? ? 2 2、为什么出现鼻尖形状、为什么出现鼻尖形状? ? 3 3、此图表示什么意义、此图表示什么意义? ?温度(温度()时间时间t(s)ABC10-31107806040100120103:。/sin3、800保温保温10分钟分钟(670保温保温20小时小时)1、未加热、未加热2、618保温保温1小时小时与晶子假说微不均匀性矛盾(a)石英晶体结构模型)石英晶体结构模型 (b)石英玻璃结构模型)石英玻璃结构模型 (c) 钠钙玻璃结构示意图钠钙玻璃结构示意图