结晶玻璃玻璃中为何有结晶

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结晶玻璃玻璃中为何有结晶

2019-07-12 19:31:02 来源：朵拉利品网

1, 玻璃中为何有结晶

物质从液态（溶液或溶融状态）或气态形成晶体。
晶体，即原子、离子或分子按一定的空间次序排列而形成的固体，也叫结晶体。
因为各种玻璃配方的组成和烧成曲线不同，所析出的晶体种类及结晶相和玻璃相的比例均有差别，有的甚至控制不析晶。相反，微晶玻璃将特定组成的基础玻璃在控制条件下进行晶化热处理，使很多微小晶体析出成长，形成微晶相和玻璃相均匀分布的复相材料。
在各种玻璃配方的组成的烧成过程中，主要析晶体的组成成分应达到饱和状态，以使之在晶化烧结曲线中的某一特定温度区域内能析出大量的微小晶体。析晶主要成分的CaO的含量较高，以保证析出的晶体相为硅灰石，在钠钙硅酸盐玻璃中，CaO的含量越高，析晶倾向就越大。配方中也不添加晶核剂，主要依靠颗粒之间的边界诱导析晶，而该结晶釉的配方组成为硅酸锌系统，主晶相成分也不同。其配方中一般需加入晶核剂以促进析晶，否则结晶更稀少。

3, 熔融石英和玻璃的区别是什么

熔融石英和石英玻璃本身就是同一种物质，具有完全一样的性质，没有什么区别。
熔融的石英和熔融的石英玻璃是一样的. 熔融的石英是玻璃态的溶液，温度通常在壹千二百度以上。
玻璃的基本特性是近程有序远程无序。
熔融的石英在冷却过程中可以结晶，形成规则的石英晶体，就不是石英玻璃了。石英玻璃是有没有结晶的熔融石英形成的。
熔融石英和石英玻璃是同一种物质。以前翻译苏联的资料都用熔融石英的说法，后来学习欧美就用石英玻璃这个说法了。

4, 金属玻璃是玻璃吗？

金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病.如玻璃易碎，没有延展性.金属玻璃的强度高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，所以，人们赞扬金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”.
在大多数人想到玻璃时，玻璃板的概念便迅速跃人我们的脑海中。但在一定的条件下，金属也能做成玻璃，例如：这种玻璃可作为电力变压器和高尔夫球棍的理想材料。巴尔的摩港，约翰斯·霍普金斯（Johns Hopkins）大学研究员Todd C. Hufnagel正在研究一种生产超强，富有弹性和磁性特点的金属玻璃的方法。Hufnagel希望了解，金属玻璃形成时，发生溶化金属冷却成固体时的金相转变。
对科学家来讲，玻璃是任何能从液体冷却成固体而无结晶的材料。大多数金属冷却时就结晶，原子排列成有规则的形式称作晶格。如果不发生结晶并且原子依然排列不规则，就形成金属玻璃。
不象玻璃板，金属玻璃不透明或者不发脆，它们罕见的原子结构使它们有着特殊的机械特性及磁力特性。普通金属由于它们晶格的缺陷而容易变形或弯曲导致永久性地失形。对比之下，金属玻璃在变形后更容易弹回至它的初始形状。缺乏结晶的缺陷使得原铁水的金属玻璃成为有效的磁性材料。
金属玻璃的出现可以追溯到20世纪30年代，Kramer第一次报道用气相沉积法制备出金属玻璃，在1950年，冶金学家学会了通过混入一定量的金属——诸如镍和锆一去显出结晶体，1960年，美国加州理工学院的Klement和Duwez等人采用急冷技术制备出Au75Si25金属玻璃。当合金的薄层在每秒一百摄氏度的速率下冷却时，它们形成金属玻璃。但因为要求迅速冷却，它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。
最近，科学家通过混合四到五种不同大小原子的元素，去形成诸如条状的多种多样的金属玻璃。变化原子大小使它混合而形成玻璃从而变得更韧。这些新合金的用途之一是在商业上用来制造高尔夫球棍的头。
大部分的金属在冷却时都会结晶，把它们的原子排列成有规则的图案，叫做格构（lattice）。但如果结晶不出现，原子便会随机排列（random arrangement），成为金属玻璃（metallic glass）。
普通玻璃的原子也是随机排列，但它不是金属。金属玻璃并不透明，它拥有独特的机械（mechanical）和磁性（magnetic）特质，不易破碎和不易变形（deform）。它是制造变压器、高尔夫球棒和其他产品的理想物料。
目前生产的金属玻璃是较薄和较细的，因为金属冷却时很快便会结晶，所以需要非常快的冷冻。美国约翰斯鹤健士大学（John Hopkins University）的研究员何纳乔（Todd Hufnagel），正研究如何生产有超级强力、弹力和磁力特质，但是较为大块的金属玻璃。这种新的金属会保持固体而不会在高温下结晶，这将会适于制造引擎零件及军用武器。
用铁造的金属玻璃是很好的磁性物质，而且由于加热后便变得柔软，容易铸造成不同形状的制成品。
图中所见是何纳乔利用感应熔炉（induction furnace），很快的将金属混合物溶化，变为金属玻璃。

5, 玻璃是晶体吗

玻璃不是晶体
固态物质分为晶体和非晶体。从宏观上看，晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，如食盐呈立方体；冰呈六角棱柱体；明矾呈八面体等。而非晶体的外形则是不规则的。晶体在不同的方向上有不同的物理性质，如机械强度、导热性、热膨胀、导电性等，称为各向异性。而非晶体的物理性质却表现为各向同性。晶体有固定的熔化温度—熔点（或凝固点），而非晶体则是随温度的升高逐渐由硬变软，而熔化。
晶体和非晶体所以含有不同的物理性质，主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的，形成很规则的几何空间点阵。空间点阵排列成不同的形状，就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状。组成点阵的各个原子之间，都相互作用着，它们的作用主要是静电力。对每一个原子来说，其他原子对它作用的总效果，使它们都处在势能最低的状态，因此很稳定，宏观上就表现为形状固定，且不易改变。晶体内部原子有规则的排列，引起了晶体各向不同的物理性质。例如原子的规则排列可以使晶体内部出现若干个晶面，立方体的食盐就有三组与其边面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用，则晶体就很容易滑动（变形），这种变形还不易恢复，称为晶体的范性。从这里可以看出沿晶面的方向，其弹性限度小，只要稍加力，就超出了其弹性限度，使其不能复原；而沿其他方向则弹性限度很大，能承受较大的压力、拉力而仍满足虎克定律。当晶体吸收热量时，由于不同方向原子排列疏密不同，间距不同，吸收的热量多少也不同，于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。
非晶体的内部组成是原子无规则的均匀排列，没有一个方向比另一个方向特殊，如同液体内的分子排列一样，形不成空间点阵，故表现为各向同性。
当晶体从外界吸收热量时，其内部分子、原子的平均动能增大，温度也开始升高，但并不破坏其空间点阵，仍保持有规则排列。继续吸热达到一定的温度——熔点时，其分子、原子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列，空间点阵也开始解体，于是晶体开始变成液体。在晶体从固体向液体的转化过程中，吸收的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵，所以固液混合物的温度并不升高。当晶体完全熔化后，随着从外界吸收热量，温度又开始升高。而非晶体由于分子、原子的排列不规则，吸收热量后不需要破坏其空间点阵，只用来提高平均动能，所以当从外界吸收热量时，便由硬变软，最后变成液体。玻璃、松香、沥青和橡胶就是常见的非晶体。
多数的固体晶体属于多晶体（也叫复晶体），它是由单晶体组成的。这种组成方式是无规则的，每个单晶体的取向不同。虽然每个单晶体仍保持原来的特性，但多晶体除有固定的熔点外，其他宏观物理特性就不再存在。这是因为组成多晶体的单晶体仍保持着分子、原子有规则的排列，温度达不到熔解温度时不会破坏其空间点阵，故仍存在熔解温度。而其他方面的宏观性质，则因为多晶体是由大量单晶体无规则排列成的，单晶体各方向上的特性平均后，没有一个方向比另一个方向上更占优势，故成为各向同性。各种金属就属于多晶体。它们没有固定的独特形状，表现为各向同性。——《教学参考资料》初中物理第一册
上面提到的食盐、冰、明矾都是晶体。
玻璃、松脂、沥青、橡胶、塑料、人造丝等都是非晶体。

6, 家里的窗户玻璃裂了,玻璃是双层的,裂开的是里面一层,怎么回事？ ...

可能是尖锐的硬物碰到了一下，很容易弄破的。
玻璃
介绍：
玻璃是一种透明，不透气，并具一定硬度的物料。玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用。玻璃一般不溶于酸（例外：氢氟酸与玻璃反应生成SiF4，从而导致玻璃的腐蚀）；但轻微溶于强碱，例如氢氧化铯。
基本通行：
(1)各向同性：玻璃的原子排列是无规则的，其原子在空间中具有统计上的均匀性。在理想状态下，均质玻璃的物理、化学性质（如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热率、电导率等）在各方向都是相同的。
(2)无固定熔点：玻璃由固体转变为液体是一定温度区域（即软化温度范围）内进行的，它与结晶物质不同，没有固定的熔点。软化温度范围Tg~T1,Tg为转变温度，T1为液相线温度，对应的黏度分别为10dPa·s、10 dPa·s。
(3)介稳性：玻璃态物质一般是由熔融体快速冷却而得到，从熔融态向玻璃态转变时，冷却过程中黏度急剧增大，质点来不及做有规则排列而形成晶体，没有释出结晶潜热，因此，玻璃态物质比结晶态物质含有较高的内能，其能量介于熔融态和结晶态之间，属于亚稳状态。从力学观点看，玻璃是一种不稳定的高能状态，比如存在低能量状态转化的趋势，即有析晶倾向，所以，玻璃是一种亚稳态固体材料。
(4)渐变性与可逆性：玻璃态物质从熔融态到固体状态的过程是渐变的，其物理、化学性质的变化也是连续的和渐变的。这与熔体的结晶过程明显不同，结晶过程必然出现新相，在结晶温度点附近，许多性质会发生突变。而玻璃态物质从熔融状态到固体状态是在较宽温度范围内完成的，随着温度逐渐降低，玻璃熔体黏度逐渐增大，最后形成固态玻璃，但是过程中没有新相形成。相反玻璃加热变为熔体的过程也是渐变的。

7, 水晶和玻璃的区别？

真假水晶鉴别方法：
(1)眼看：天然水晶在形成过程中，往往受环境影响总含有一些杂质，对着太阳观察时，可以看到淡淡的均匀细小的横纹或柳絮状物质。而假水晶多采用残次的水晶渣、玻璃渣熔炼，经过磨光加工、着色仿造而成，没有均匀的条纹、柳絮状物质。
(2)舌舔：即使在炎热夏季的三伏天，用舌头舔天然水晶表面，也有冷而凉爽的感觉。假的水晶，则无凉爽的感觉。
(3)光照：天然水晶竖放在太阳光下，无论从哪个角度看它，都能放出美丽的光彩。假水晶则不能。
(4)硬度：天然水晶硬度大，用碎石在饰品上轻轻划一下，不会留痕迹；若留有条痕，则是假水晶。
(5)用偏光镜检查：在偏光镜下转动360度有四明四暗变化的是天然水晶，没有变化的是假水晶。
(6)用二色检查：天然紫水晶有二色性，假水晶没有二色性。
(7)用放大镜检查：用十倍放大镜在透射光下检查，能找到气泡的基本上可以定为假水晶。
(8)用头发丝检查：将水晶放在一根头发丝上，人眼透过水晶能看到头发丝双影的，则为天然水晶，主要是因为水晶具有双折射。
(9)用热导仪检测：将热导仪调节到绿色4格测试宝石，天然水晶能上升至黄色2格，而假水晶不上升，当面积大时上升至黄色一格。

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相关概念

熔融

石英玻璃

石英

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