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              玻璃是晶體嗎 玻璃態是什么

              來源:中國玻璃網 作者:xzq 2018/8/23 16:03:53

              27163次瀏覽

                      玻璃種類豐富,能夠滿足不同場合的不同需求。通過調整制造玻璃的材質與工藝,廠家可以讓玻璃材料的性質發生非常大的變化,從而使其更加穩定耐用。本文將要介紹玻璃是不是晶體,玻璃態與其他狀態有什么不同,加深大家的理解。

              一、玻璃是晶體嗎


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                      玻璃不是晶體

                      固態物質分為晶體和非晶體.從宏觀上看,晶體都有自己獨特的、呈對稱性的形狀,如食鹽呈立方體;冰呈六角棱柱體;明礬呈八面體等.而非晶體的外形則是不規則的.晶體在不同的方向上有不同的物理性質,如機械強度、導熱性、熱膨脹、導電性等,稱為各向異性.而非晶體的物理性質卻表現為各向同性.晶體有固定的熔化溫度—熔點(或凝固點),而非晶體則是隨溫度的升高逐漸由硬變軟,而熔化.

                      晶體和非晶體所以含有不同的物理性質,主要是由于它的微觀結構不同.組成晶體的微?!邮菍ΨQ排列的,形成很規則的幾何空間點陣.空間點陣排列成不同的形狀,就在宏觀上呈現為晶體不同的獨特幾何形狀.組成點陣的各個原子之間,都相互作用著,它們的作用主要是靜電力.對每一個原子來說,其他原子對它作用的總效果,使它們都處在勢能較低的狀態,因此很穩定,宏觀上就表現為形狀固定,且不易改變.晶體內部原子有規則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質.例如原子的規則排列可以使晶體內部出現若干個晶面,立方體的食鹽就有三組與其邊面平行的平面.如果外力沿平行晶面的方向作用,則晶體就很容易滑動(變形),這種變形還不易恢復,稱為晶體的范性.從這里可以看出沿晶面的方向,其彈性限度小,只要稍加力,就超出了其彈性限度,使其不能復原;而沿其他方向則彈性限度很大,能承受非常大的壓力、拉力而仍滿足虎克定律.當晶體吸收熱量時,由于不同方向原子排列疏密不同,間距不同,吸收的熱量多少也不同,于是表現為有不同的傳熱系數和膨脹系數.

                      非晶體的內部組成是原子無規則的均勻排列,沒有一個方向比另一個方向特殊,如同液體內的分子排列一樣,形不成空間點陣,故表現為各向同性.

                      玻璃、松脂、瀝青、橡膠、塑料、人造絲等都是非晶體.

              二、玻璃態是什么

                      玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子范圍內,原子有序排列,呈現晶體特征;長程無序,即再增加原子數量后,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似于液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

                      玻璃就是這樣一種物質。造成玻璃這種結構的原因是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,造成了這種結果。所以,玻璃態類似于固態的液體,物質中的原子永遠都是處于結晶的過程中。

                      因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。并不是一個穩定的狀態,這和石蠟中的原子狀態不同。所以,同樣不是晶體,常溫下,石蠟完全是固體,而玻璃卻可以被看作是粘度非常大的液體。


              相關概念

              晶體

                      晶體(crystal)即是物質的質點(分子、原子、離子)在三維空間作有規律的周期性重復排列所形成的物質。從宏觀上看,晶體都有自己獨特的、呈對稱性的形狀,如食鹽呈立方體;冰呈六角棱柱體;明礬呈八面體等。晶體在不同的方向上有不同的物理性質,如機械強度、導熱性、熱膨脹、導電性等,稱為各向異性。晶體有固定的熔化溫度—熔點(或凝固點)。晶體的分布非常廣泛,自然界的固體物質中,絕大多數是晶體。氣體、液體和非晶物質在一定的合適條件下也可以轉變成晶體。

              非晶體

                      非晶體是指組成物質的分子(或原子、離子)不呈空間有規則周期性排列的固體。它沒有一定規則的外形,如玻璃、松香、石蠟等。它的物理性質在各個方向上是相同的,叫“各向同性”。它沒有固定的熔點。所以有人把非晶體叫做“過冷液體”或“流動性很小的液體”。晶體有自范性,非晶體無自范性,它是一個正在發展中的新的研究領域,并得到迅速的發展。

              空間點陣

                      空間點陣是一種表示晶體內部質點排列規律的幾何圖形。 空間點陣為組成晶體的粒子(原子、離子或分子)在三維空間中形成有規律的某種對稱排列。 如果我們用點來代表組成晶體的粒子,這些點的總體就稱為空間點陣。點陣中的各個點,稱為陣點。


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