B2O3是一种很好的网络形成剂。在B2O3玻璃中,[BO3]三角体的
顶角也是共有的。由B和O交替排列的平面六角环的B-O集团是B2O3玻璃的重要基元,这些环通过B-O-B链连成三维网络。错误!未找到引用源。。测定B-O组的双体分布函数曲线。峰值对应不同的原子间距,第一峰表示B-O间距1.37A,和硼酸盐晶体的三配位相同,比四配位的1.48A值小。第二个峰得出O-O间距是2.40A,B2O3玻璃双体分布函数与硼氧三元环中的原子间距对比图见错误!未找到引用源。,证实了三元环集团的存在。
在B2O3中加入R+,情况就比较复杂,开始加时,Y不变小,而是
增加。这是B2O3中在开始加R2O时会增加硼配位数,使一部分硼变成[BO4],另一部分仍为三角体配位。再加R2O时Y值将随R2O的增加而下降。这是因为[BO4]带有负电,必须通过不带电的三角体[BO3]连接,方能使结构稳定,所以加R2O有饱和区域界限。硼硅酸盐玻璃随R2O的含量增加而引起以[BO4]四面体结合的B原子分数变化如错误!未找到引用源。所示。图中平滑曲线表示随R+离子而加入的每一个氧使两个三角体变成四面体。这种转变在R2O浓度为30mol%时为最大,超过此浓度范围时,由实验测得的四配
位B的分数明显地离开所示曲线,这表明产生了非桥氧。
3、磷酸盐玻璃:P与O构成的磷氧四面体[PO4]3-,是磷酸盐玻璃的
网络构成单元。四个键中有一个构成双键(不和其他四面体键合),四面体以顶角相连成三维网络,每个四面体只和3个四面体连接,错误!未找到引用源。。有人认为,P2O5玻璃与B2O3玻璃类似,也是层状结构,如错误!未找到引用源。所示,层之间由范德瓦耳斯力维系在一起。当加人网络改良剂如R2O时,如Na2O的加入玻璃结构将从层状转变为链状,链之间有Na—O离子键结合在一二、玻璃的转变
转变温度区:玻璃从典型的液体状态逐渐转变为具有固体各项性质
(即弹性、脆性等)的物体的温度区。符号Tf(膨胀软化温度,
?=108-10帕?秒时)和Tg(转变温度,?=1012.4帕?秒时)分别表示转变温度区的上下限
转变温度范围微观过程:是一个结构重排过程。结构灵敏的性能都
出现明显的连续反常变化,与晶体熔融时的性质突变有本质的不同。区域内性质变化如错误!未找到引用源。所示。 转变温度范围附近的结构变化情况:Tf以上:结构变化几乎是瞬时
的,经常保持其平衡状态。温度的变化快慢对玻璃的结构及其相应的性能影响不大。Tg以下:(1012-1013.5帕?秒)玻璃基本为固态物质,温度变化的快慢,对结构、性能影响也相当小。质点重排的速度很低,因此,玻璃的低温性质常常落后于温度。这一阶段热处理,可以清除内应力或内部结构状态不均匀性。Tf-Tg范围内:质点可以适当移动,玻璃的结构状态由温度所决定。
“假想温度”: 当玻璃冷却到室温时,它保持着与转变温度区间的
某一温度相应的平衡结构状态和性能。该温度称“假想温度”