发布时间 : 星期日 文章武汉理工大学材料科学基础各章节例题及答案更新完毕开始阅读
说在解释玻璃结构上的共同点和分歧。
【解】无规则网络学说：1932年，德国人查哈里阿生提出。其要点：
认为按照原子在玻璃和晶体中的作用，形成连续的三维空间的网络结构，其结构单 元（四面体或三面体）是相同的，但玻璃网络不如晶体网络，晶体网络是有规则、周期性重 复排列；而玻璃网络是不规则、非周期性的，因而它的内能大于晶体，同时带来了玻璃的各 向同性和连续性。
认为AmBn形成玻璃须满足五个条件：
（1） 每个O2-最多与两个An＋相结合；
（2） 围绕An＋的O2-数目不应过多，一般为3~4个；
（3） 网络中这些氧多面体以共顶相连，不能以共棱共面相连；
（4） 每个氧多面体中至少有三个O2-与相邻的氧多面体相连形成三度空间发展的 无规则连续网络；
（5） 网络外体离子均匀的全统计性的分布在网络孔隙中；
晶子学说：1921年，俄国人列别捷夫提出；其要点：
（1） 玻璃是由两部分组成：晶子和无定形体，即晶子分布在无定形介质中；
（2） 晶子中心部位的有序程度最高，离中心越远，有序程度越低； （3）晶子与晶
子之间由无定形中间层隔离，其无定形中间层离晶子部分越远，不
规则程度越大；
（4） 晶子与无定形部分，没有明显的界限，过渡是逐步的 ；
（5） 晶子是极其微小、极度变形的晶体；
（6） 晶子的化学性质取决于玻璃的组成，可以是化合物也可以是固溶体；
无规则网络学说与晶子学说的共同点与分歧：
共同点：
（1） 最小的结构单元是[SiO4]四面体；
（2） 玻璃具有近程有序、远程无序的结构特点；
分歧：两种学说强调的内容不同。
（1） 无规则连续网络学说强调的是玻璃结构的连续性、无序性（无规则性）、均 匀性和统计性；
（2） 晶子学说强调的是玻璃结构的间断性、有序性（有规则性）微观不均匀性；
学说的发展：
（1） 无规则网络学说将离子的配位方式和相应的晶体比较，指出了近程范围内离 子堆积的有序性；
（2） 晶子学说指出了晶子之间的中间无序过渡层在玻璃中的作用。
第五章 固体表面与界面
【例5-1】什么叫吸附、粘附？当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加 牢固，试解释这种现象。
【解】吸附：以一种物质的分子或原子负者在另一种物质表面上的现象，通常发生在固－气 介面上，是固体表面力场与被吸附分子发出的力场相互作用的结果，吸附作用能使固体表面 上的不平衡力达到某种程度的饱和，从而降低表面能。所以一切固体具有不同程度的吸附周 围介质（分子、原子或离子）到自己表面上的能力，是一个自发过程。
粘附：是发生在固－液或固－固界面上的行为，指两个发生接触的表面之间的吸引， 通常以粘附功表示，粘附功是指分开单位面积粘附表面所需要的功或能。良好的粘附要求粘 附的地方完全致密并有高的粘附强度。
焊锡焊接铜丝其实质是焊锡对铜丝的粘附。焊接前先用锉刀除去铜丝表面层，其目 的为：
（1） 锉去铜丝表面吸附层，露出新鲜铜表面，增加表面能。
（2） 增加铜表面粗糙度。由于锡对铜是润湿的，则增加润湿性和粘附面，故能同 时产生机械啮合，增加粘附牢固性。
【例5-2】新的塑料薄膜粘结在一起，用旧的为什么就不能？
【解】新鲜表面具有较高的表面能，有自发吸附其他物质以降低表面能的趋势，所以新的塑 料薄膜容易相互粘结在一起。但用旧了的塑料薄膜上面已吸附了很多物质，如油污、气体、尘土等，表面能降低，则彼此就不会粘结在一起了。
【例5-3】测定了含有一个固态氧化物、一个固态硫化物和一个液态硅酸盐的显微结构，有 以下的两面角：（a）两个硫化物颗粒之间的氧化物是112°；（b）两个硫化物颗粒之间的 液体是60°；（c）两个氧化物颗粒之间的硫化物是100°；（d）一个氧化物和一个硫化物 之间的液体是70°。假如氧化物和氧化物之间的界面能是0.9J/m2，求其它界面能是多少？
【解】 按题意作图示于图5-1，其中张力；
是氧化物与液体间界面张力；
是硫化物之间界面张力；为氧化物之间界面
是硫化物与
是硫化物与液体间界面张力；
氧化物与液体间界面张力。
图5-1
由题意（a），（c）
则： ，而J/m2
即： J/m2， J/m2
由题意（d），（b）
则： J/m2， J/m2
【例5-2】 在石英玻璃熔体下 20cm处形成半径为5×10－ 8m的气泡，熔体密度ρ