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(简答题)

讨论形成晶相和玻璃相的条件,指出为什么大多数陶瓷材料可以结晶,形成玻璃相也是常见的,而金属很容易进行结晶,但很难形成玻璃相?

正确答案

对于有可能进行结晶的材料,决定液体冷却时是否能结晶或者形成玻璃的外部条件是冷却速度,内部条件是黏度。如果冷却速度足够高,任何液体原则上都可以转化为玻璃。特别是对那些分子结构复杂、材料熔融态时黏度很大的液体,冷却时原子迁移扩散困难,则晶体的形成过程很难进行,容易形成过冷液体。温度下降至Tg以下时,过冷液体固化成玻璃。
金属材料由于其晶体结构比较简单,且熔融时黏度小,冷却时很难阻止结晶过程的发生,故固态下的金属大多为晶体;但如果冷却很快时,能阻止某些合金的结晶过程,此时过冷液态的原子排列方式保留至固态,原子在三维空间则不呈周期性的规则排列。
陶瓷材料晶体一般比较复杂,特别是能形成三维网络的SiO2等,尽管大多数陶瓷材料可进行结晶,但也有一些是非晶体,这主要是指玻璃和硅酸盐结构。

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