玻璃形成理論是指由於玻璃結構理論尚未定論，加上玻璃系統的複雜性和形成過程的特殊性，雖有許多學者從熱力學、功力學和結晶化學等方面討論玻璃形成規律，但尚未形成統一和完善理論。
基本介紹
- 中文名：玻璃形成理論
- 外文名：theory of glass formation
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,氧化物分類,條件,分類,具體內容,
簡介
玻璃形成理論是指由於玻璃結構理論尚未定論，加上玻璃系統的夏雜性和形成過程的特殊性，雖有許多學者從熱力學、功力學和結晶化學等方面討論玻璃形成規律，但尚未形成統一和完善理論。
氧化物分類
扎哈里阿森從結晶化學觀點將各種氧化物分成兩類：一類能生成玻璃，它們在玻璃結構中是以兩個陽離子隔著一個氧離子互相連結，陽離子要長一定的配位數，如B2O5,SiO2,P2O5等，這些化合物稱為網路生成體；另一類氧化物在單獨或共同存在時仁能生成玻璃，它們只是插入玻璃結構網路中，能改變玻璃性質，如Na2O, BaO等。這類氧化物稱網路修飾體。
條件
扎哈里阿森認為作為玻璃生成體必須具備條件：
(1)陽離子的配位數不應當過大，一般是4和3；
(2)任何一個氧離子不能與二個以上的陽離子相結合；
(3)多面體只能用頂角互相連線，不能共邊或共面；
(4)一個多面體必須最少有三個頂角與其它多面體相連線。
分類
孫觀漢等提出可以用元素與氧結合的單鍵能大小判斷氧化物能否生成玻璃。他計算各種化合物的分解能，並以該種化合物的配位數除之，得出的商數即單鍵能。根據單鍵能大小分為：
(1)玻璃生成體，它們能單獨生成玻璃，單鍵能338.6~497.4kJ；
(2)網路外體，它們不能生成玻璃，但能改變玻璃的性質，單鍵能41.8~204.8kJ；
(3)中間體，其作用介於玻璃生成體和網路外體兩者之間，單鍵能209~309kJ。
具體內容
貝爾塔以化學鍵性質討論玻璃的形成。主要觀點：
(1)在熔體過冷法製備的玻璃中，絕大多數化學鍵都是以p電子軌道或ns·npm雜化軌道為基礎的σ鍵，因此熔體過冷而形成玻璃的傾向應該與σ鍵的存在及其具體性質有關；
(2)大多數能形成玻璃態物質的結構中都存在構成三維、二維或一維聚合體的“橋”，而能夠起“橋”作用的元素通常都有兩個取向的化學鍵，而且鍵角可以在很大範圍內變化；
(3)鍵起著複雜的作用；
(4)各種較弱的化學鍵對形成玻璃傾向也有影響。
