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分析:石英的结构

发布日期:2017-10-23 00:00 来源:http://www。dhborui。com 点击:

  乍一看,因为石英玻璃是由单一的氧化物组成,所以石英玻璃的结构和化学性能比较简单,地壳表面的硅石内含有二氧化硅矿石,但是只有极少部分含量大于99.98% 适合作为石英玻璃的原料一般的原子结构为四面体结构,硅原子位于中心,四个氧原子环形排列在四周。这些四面体的角相互连接,形成一个三维结构。但是这些四面体在石英晶体内部,有序的排列成环形,在玻璃内部,这些网状结构是由不规则的扭曲的环组成。

  每一种原料升高温度都会导致原子运动增加,这样就需要更大的空间。在这种震动下,两个网格的反作用是不同的。在一定的温度下,规则的网格再次排列,而不规则的网格可以吸引震动增加的原子。因为网格不可能完全被紧密的填满,所以石英玻璃有很低的热膨胀。

  不规则结构是任何玻璃的典型结构,不规则结构使石英玻璃不仅耐高温,而且可以适应温度的骤然变化。另外也有很好地可塑性。

  考虑到不是过冷液体,至少从热动力平衡这一点上,石英应该是结晶固体,而不是液体。这个事实是理解石英为什么失透的关键。虽然热动力学上首选的石英玻璃是水晶,但是高粘度阻止了必要的结构重建。换句话说 快速的冷却,分子不能快速重新排列,这样有利于石英生产加工,但是在某种环境下,去除强制力,导致玻璃恢复到晶态。通常发生在升温和有杂质条件下,硅氧键破裂,作为成核源。碱金属(例如:钠和钾)是最普遍的污染物,这些污染物使石英失透。

  在275度并收缩,当水晶结构遭受相变,失透现象就可以发生。


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