玻璃以石英砂、純堿、長(zhǎng)石及石灰石等為原料，經(jīng)混和、高溫熔融、勻化后，加工成形，再經(jīng)退火而得。廣泛運(yùn)用于建筑、日用、藝術(shù)、儀表等領(lǐng)域，種類豐富，性能優(yōu)越。除了制成各種玻璃門窗以外，我們還常將其制作成各種鏡片、裝飾等。想知道玻璃是否是晶體，以及玻璃有哪些特性，請(qǐng)看下文。

一、玻璃是晶體嗎

        玻璃不是晶體

        固態(tài)物質(zhì)分為晶體和非晶體.從宏觀上看,晶體都有自己獨(dú)特的、呈對(duì)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(guī)則的.晶體在不同的方向上有不同的物理性質(zhì),如機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、熱膨脹、導(dǎo)電性等,稱為各向異性.而非晶體的物理性質(zhì)卻表現(xiàn)為各向同性.晶體有固定的熔化溫度—熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn)),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(zhì),主要是由于它的微觀結(jié)構(gòu)不同.組成晶體的微粒——原子是對(duì)稱排列的,形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣.空間點(diǎn)陣排列成不同的形狀,就在宏觀上呈現(xiàn)為晶體不同的獨(dú)特幾何形狀.組成點(diǎn)陣的各個(gè)原子之間,都相互作用著,它們的作用主要是靜電力.對(duì)每一個(gè)原子來(lái)說(shuō),其他原子對(duì)它作用的總效果,使它們都處在勢(shì)能更低的狀態(tài),因此很穩(wěn)定,宏觀上就表現(xiàn)為形狀固定,且不易改變.晶體內(nèi)部原子有規(guī)則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質(zhì).例如原子的規(guī)則排列可以使晶體內(nèi)部出現(xiàn)若干個(gè)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(dòng)(變形),這種變形還不易恢復(fù),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(fù)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(dāng)晶體吸收熱量時(shí),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(xiàn)為有不同的傳熱系數(shù)和膨脹系數(shù).

        非晶體的內(nèi)部組成是原子無(wú)規(guī)則的均勻排列,沒(méi)有一個(gè)方向比另一個(gè)方向特殊,如同液體內(nèi)的分子排列一樣,形不成空間點(diǎn)陣,故表現(xiàn)為各向同性.

二、玻璃有哪些特性

        各向同性

        玻璃的分子排列是無(wú)規(guī)則的，其分子在空間中具有統(tǒng)計(jì)上的均勻性。在理想狀態(tài)下，均質(zhì)玻璃的物理、化學(xué)性質(zhì)（如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱率、電導(dǎo)率等）在各方向都是相同的。

        無(wú)固定熔點(diǎn)

        因?yàn)椴Ａ腔旌衔?，非晶體，所以無(wú)固定熔沸點(diǎn)。玻璃由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是一定溫度區(qū)域（即軟化溫度范圍）內(nèi)進(jìn)行的，它與結(jié)晶物質(zhì)不同，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。軟化溫度范圍Tg~T1，Tg為轉(zhuǎn)變溫度，T1為液相線溫度，對(duì)應(yīng)的黏度分別為10^13.4 dPa·s、10^4~6dPa·s。

        亞穩(wěn)性

        玻璃態(tài)物質(zhì)一般是由熔融體快速冷卻而得到，從熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，冷卻過(guò)程中黏度急劇加大，質(zhì)點(diǎn)來(lái)不及做有規(guī)則排列而形成晶體，沒(méi)有釋出結(jié)晶潛熱，因此，玻璃態(tài)物質(zhì)比結(jié)晶態(tài)物質(zhì)含有較高的內(nèi)能，其能量介于熔融態(tài)和結(jié)晶態(tài)之間，屬于亞穩(wěn)狀態(tài)。從力學(xué)觀點(diǎn)看，玻璃是一種不穩(wěn)定的高能狀態(tài)，比如存在低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)，即有析晶傾向，所以，玻璃是一種亞穩(wěn)態(tài)固體材料。

        漸變性可逆性

        玻璃態(tài)物質(zhì)從熔融態(tài)到固體狀態(tài)的過(guò)程是漸變的，其物理、化學(xué)性質(zhì)的變化也是連續(xù)的和漸變的。這與熔體的結(jié)晶過(guò)程明顯不同，結(jié)晶過(guò)程必然出現(xiàn)新相，在結(jié)晶溫度點(diǎn)附近，許多性質(zhì)會(huì)發(fā)生突變。而玻璃態(tài)物質(zhì)從熔融狀態(tài)到固體狀態(tài)是在較寬溫度范圍內(nèi)完成的，隨著溫度逐漸降低，玻璃熔體黏度逐漸加大，然后形成固態(tài)玻璃，但是過(guò)程中沒(méi)有新相形成。相反玻璃加熱變?yōu)槿垠w的過(guò)程也是漸變的。

相關(guān)概念

非晶體

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

晶體

        晶體（crystal）即是物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）在三維空間作有規(guī)律的周期性重復(fù)排列所形成的物質(zhì)。從宏觀上看，晶體都有自己獨(dú)特的、呈對(duì)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(zhì)，如機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、熱膨脹、導(dǎo)電性等，稱為各向異性。晶體有固定的熔化溫度—熔點(diǎn)（或凝固點(diǎn)）。晶體的分布非常廣泛，自然界的固體物質(zhì)中，絕大多數(shù)是晶體。氣體、液體和非晶物質(zhì)在一定的合適條件下也可以轉(zhuǎn)變成晶體。

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