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1、图1.物质内能与体积随温度的变化 在结晶情况下，从熔融态（液态）到固态过程中，内能E与体积V（或其他物理化学性质）在它的熔点处发生突变（沿ABCD变化）。而冷却成玻璃时，其内能与体积（或其他物理化学性质）却是逐渐地变化（沿ABKFE变化），当熔体冷却到F点时，开始固化成玻璃，这时的温度称为玻璃的转变温度Tg（或称脆性温度）。Tg与冷却速度有关，冷却愈快，Tg愈高，因此，Tg应该是一个随冷却速度变化的温度范围。Tg是区分玻璃与其他非晶态固体（如硅胶、树脂等）的重要特征温度。种类物质元素S、Se、Te、P氧化物B2O3、SiO2、GeO2、P2O5、As2O3、Sb2O3、In2O3、Tl2O3、
2、SnO2、TeO2、SeO2、WO3、Bi2O3、Al2O3、La2O3、V2O5、SO3硫化物 B、Ca、Tl、In、Ge、Sn、N、P、As、Sb、Bi、O、Se的硫化物，As2S3，Sb2S3，CS2硒化物T1、Si、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、O、S、Te的硒化物卤化物BeF2、AlF3、ZnCl2、Ag(Cl、Br、I)、Pb(Cl2、Br2、I2)和多组分混合物硝酸盐RINO3-RII（NO3）2（RI=碱金属离子，RII=碱土金属离子）碳酸盐K2CO3-MgCO3硫酸盐Tl2SO4、KHSO4、RI2SO4RII2(SO4)32H2O(RI=碱金属、NH4等，RII=Al、
3、Cr、Fe、Co、Ga、In、Ti、V、Mn、Ir等）有 机 化合物简单的：甲苯、3-甲己烷，2、3-二甲酮、二乙醚、甲醇、乙醇、甘油、葡萄糖等。聚合物：聚乙烯水溶液酸、碱、氯化物、硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等金 属Au-Si、Pd-Si、Fe-Ni-P-B等表1 熔融法形成玻璃的物质 原始物质形成主因处理方法 实例 固体（结晶）剪切应力冲击波对石英、长石等结晶体用爆破法施加60GPa冲击波使其非晶化，石英变成d=2.22，nd=1.46的玻璃，但在35GPa时不能非晶化磨碎磨细晶体，粒子表面层逐渐非晶质化放射线照射高速中子线，粒子线用强度1.5cm-2的中子线照射使石英晶体非晶质化，d=2.26
4、, nd=1.47 液体溶液化学反应水解与缩聚Si、B、P、Pb、Zn、Na、K等金属醇盐与酒精溶液加水分解得到溶胶，经缩聚而形成凝胶，通过加热形成单元或多元系统氧化物玻璃 气体升华真空蒸发在低温基板上用蒸发法形成非晶质薄膜，如Bi、Ga、Si、Ge、B、Sb、MgO、Al2O3、ZrO2、TiO2、Ta2O3、Nb2O3、MgF2、SiC等化合物阴极溅射和氧化反应在低压氧化气氛中，把金属或合金做成阴极，飞溅在基板上形成SiO2、PbO-TeO3系统薄膜、PbO-SiO2系统薄膜、莫来石薄膜等气相反应气相反应SiCl4加水分解或SiH4氧化形成SiO2玻璃，在真空中加热B（OC2H3）3到70
5、0900形成B2O3玻璃辉光放电辉光放电制造原子氧气，在低压中分解金属有机化合物，在基板上形成非晶质氧化物薄膜，此外，还可以用微波发生装置代替辉光放电装置电气分解阳极法利用电解质溶液的电解反应，在阴极上析出非晶质氧化物，如Ta2O5、Al2O3、ZrO2等 表2 非熔融法形成玻璃的物质 图2.玻璃熔窑熔制过程及液流运动区域 图3. 溅射涂层装置示意图 图4.通过溶胶-凝胶法获得不同材料的示意图 图5.晶核生成速率、晶体生长速率与过冷度的关系（如果?T1=T1-T2, ?T2=T1-T3, 则有?T1?T2）图6. 析晶体积分数为10-6时具有不同熔点物质的3T图A：Tm=356.6KB:Tm=
6、316.6KC:Tm=276.6K物质dT/dt（/s）均相核化*=50kT,Tr=0.2dT/dt(/s)非均相核化=80,*=50kT,Tr=0.2dT/dt(/s)均相核化*=60kT,Tr=0.2Na2O.2SiO24.8460.6GeO21.24.30.2SiO2710-4610-3910-5水杨酸苯酚142201.7金属 11010 210102109H2O1107 31072106注：表中Tr=(Tm-T)/Tm,是指核化物质在非均态基质上的润湿角。这里取每立方厘米有109个非均态核来进行计算。 类型元素原子价每个MOx的分解能Ed/kJ配位数MO单键能EM-O/kJmol-1类
7、型元素原子价每个MOx的分解能Ed/kJ配位数MO单键能EM-O/kJmol-1网络形成体 B31489.53497.9 网络变性体Na1426.8683.7B3 4372.4K1481.2954.4Si41774.04443.5Ca21075.38133.9Ge41803.34451.9Mg2928.86154.8P51849.34464.4368.2Ba21087.88138.1V51878.64468.6376.6Zn2602.54150.6As51460.24364.0292.9Pb2606.74151.7Sb51460.24355.6284.5Li1602.54150.6Al3132
8、6.31682.04330.5422.6Sc31514.66251.0网络中间体Zn2602.52301.2La31698.77242.7Pb2606.72305.4Y31669.48209.2Al31326.31682.06221.8280.3Sn41163.26192.5Be2857.74263.6Ga31121.36188.3Zr42029.28255.2Rb1481.21050.2Cd2497.92251.0Cs1477.01241.8表4 氧化物的单键能 图2.14 连续无规则网络模型图(a)是元素非晶态固体的连续无规网络模型，右上角是相应的晶体结构；图(b)是As2S3和As2Se3非晶态固体的连续无规网络模型，右上角是相应的晶体结构。
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