【知識】玻璃的形成方法


        為了把物質轉變為玻璃態,無論起始狀態是氣體、液體還是固體,最關鍵的一點是原子在低溫時難以運動,從而使它沒有足夠的時間完成規則排列。從不同聚集狀態的物質向玻璃轉變的角度來分類,玻璃的形成方法有:

熔體冷卻法


        用熔體冷卻法製作玻璃態物質,其遠程無序結構是用加熱熔化的方法獲得的。至於能否保持其遠程無序結構,取決於熔體達到過冷狀態的傾向大小,即取決於熔點以下熔體過冷而不致引起成核和結晶的能力。顯然,隻有那些過冷程度很大而不析晶的液體才可能成為玻璃。
       傳統熔體冷卻方法是將玻璃原料加熱,熔融,澄清,均化,透明均質的熔體,然後在常規條件下冷卻麵成固態玻璃物質,由於不需要複雜的製冷設備。世界上極大部分玻璃產品都是通過這種方法生產的。

氣相沉積法


        無機玻璃和金屬玻璃主要是通過熔冷卻來製取的,但無機玻璃也可以通過氣相來製造。例如,可以應用內部氣相沉積法製造光通訊用的石英玻璃纖維,將 SiCl4和GeCl4的混合氣體通入石英玻璃管內,使它們在氣相狀態下氧化並分解,形成非晶態SiO2.GeO2後凝聚在玻璃管的內壁。又例如,製造反射望遠鏡鏡頭時所使用的TiO2-SiO2係低膨脹玻璃,也是通過氣相反應的方法製造的,用火焰將TiCl4-SiCl4的混合氣體加熱到1800℃左 右,使之氧化並分解,形成的TiO2-SiO2微細粒子粘附到接收台架上,經收集並加熱燒結成玻璃。  

輻照法


        輻照法是利用高速中子束或α粒子束轟擊晶體材料表麵而使其無定形化的一種方法。其過程為SiO2(晶體)→中子轟擊→SiO2(玻璃)。

        由於中子或α粒子把很大的能量傳遞給晶體中的原子,使原子離開它在晶格中的平衡位置進入空隙,或因發生碰撞而形成缺陷,導致晶格中原子間距和化學鍵角均發生變化,造成向結構遠程無序的轉化而形成玻璃態。



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