有机盐类 NaOH
在玻璃表面涂覆杀菌剂
6.4
粉末法
化学稳定性的测定方法
将一定颗粒度的玻璃粉末在水、酸、碱等溶液中
进行侵蚀，最后以粉末损失的重量或酸、碱滴定测出转 移到溶液中的成分含量来表示。
表面法
用单位面积的析碱量或失重来表示玻璃受侵蚀的程 度。
第7章
玻璃的电学及磁学性质
7.1 玻璃的导电性
3 2 H2O
OH OH Si OH OH
Si(OH)4 + NaOH ===== [Si(OH)3O]-Na+ + H2O
此时的NaOH不仅是由反应1离子交换 而得，而是包围玻璃的大量侵蚀介质
大气对玻璃的侵蚀机理
水膜
以离子交换为主的释碱过程
NaOH
＋ Na＋ Na＋ Na Na＋ Na＋
类似碱液对玻 璃骨架的侵蚀
6.3
特殊的侵蚀情况

原生脱片——表面层中可溶性成分 脱片 OH－ Si OH ＋ NaOH H＋溶出后，不溶性高硅氧残存薄膜剥 ＋ Si O 离
Na
＋
生物发霉
次生脱片——原溶液中存在的多价 金属离子在玻璃表面形成含水硅酸 有机物 在玻璃组成中引入少量抑菌金属离子 盐薄膜后剥离 金属蒸气
由网络外体离子沿电场方向移动而 产生。受电场频率、温度影响 由网络外体离子在一定势垒间移动 而产生的。一般发生在较高频率处 玻璃网络松弛造成，属松弛损耗的一种 由网络外体离子或网络形成体的本 征振动吸收能量而产生。
结构损耗
共振损耗
介电强度
当施加于电介质的电压超过某一临界值时，介质中的电 流突然增大，这一现象称为电击穿。发生电击穿的电压，称 为电介质的耐击穿强度，即介电强度。 击穿机理 热击穿 玻璃受电流所产生的热量而加热，以致材料局 部发生热破坏，甚至熔化，导致电阻降低
Si
OH ＋
3 2 H2O
OH
Si OH
OH
Si(OH)4 + NaOH ===== [Si(OH)3O]-Na+ + H2O
在酸中的溶解速度减小，降低反 应3进行的速度，高硅玻璃影响 大
碱：不仅对网络外体起作用，而是直接破坏硅氧骨架
Si O Si
桥氧
OH－ ＋
Si O
－ 非桥氧
＋
Si
OH
Si
OH ＋
导电，载电体的定向运动。因此，温度越 高，导电性越高
机理
一般硅酸盐玻璃为离子导电（离子能动度） 某些过渡元素氧化物玻璃及硫属化合物半导 体玻璃则具有电子导电特性（电子能动度）
玻璃的电导率
表示固体通过电流的能力。其大小由带电 补网作用 粒子浓度和他们的迁移能力所决定。
[AlO4]体积>[SiO4] [AlO6]填充网络空隙 电导率与组成的关系（网络结构的紧密性，离子
第6章
玻璃的化学稳定性
玻璃制品在使用过程中要受到水、酸、碱、 盐、气体和各种化学试剂和药液的侵蚀，玻璃对 这些侵蚀的抵抗能力称为玻璃的化学稳定性。
Si 水 ＋ Na
H＋OH－ O ＋
6.1
H2O
玻璃的侵蚀机理
Si
H半径远小于Na，网 络结构变疏松， 产生破坏的第一步
OH ＋ NaOH
OH Si OH OH
Si
OH－ O ＋ H
＋
Si
OH ＋ NaOH
Na
＋
6.2 影响玻璃化学稳定性的因素
一价
二价 三价
化学组成
热处理历史 表面状态 温度和压力
硅氧四面体相互连接 的程度越大，则化学 退火与淬火玻璃 稳定性越高 退火的气氛
退火过程中发生分相 （1）从玻璃表面移除能降低玻 璃表面化学稳定性的氧化物； （2）进行表面涂层
介电常数ε——表征电介质在外电场作用下极化 的程度。 组成、温度、电场频率
极化率大，键能小，迁移率大， 则介电常数大 温度升高，极化率影响不大，但会 增加离子迁移率，使介电常数增大 外电场频率越高，离子沿电场方向来不 及移动，因此，介电常数越低
介电损耗
在一定频率的交流电压的作用下，电介质材 料由于极化或吸收现象使部分电能转化为热能而 损耗 电导损耗 松弛损耗
由于电压直接加速了物质内部电子对其它原子 电子击穿 的冲击，从而激发更多的电子从价带跃迁到导 带，最后引起电子雪崩而击穿 电化学击穿
玻璃长时间停留在电场中，使组成结构破坏， 产生不可逆转的化学变化，改变了电极附近的 化学成分。结构使得玻璃中的电场变得不均匀 甚至产生巨大的应力而被击穿破裂。
酸 Si OH ＋ 碱
3 2 H2O
OH
Si(OH)4 + NaOH ===== [Si(OH)3O]-Na+ + H2O 大气
电离度低于NaOH，促进反应1，2的进行
酸：通过水对玻璃起侵蚀作用
Si H＋OH－ O ＋
Si
OH ＋ NaOH
OH
Na
＋
H浓度比在水中的大很多，增加反 应1进行的速度，高碱玻璃影响大
7.3
玻璃的半导体性
半导体电阻率10－1～1011Ω· m N型（电子导电）、p型（空穴导电）
半导体玻璃种类：
（1）含有多价过渡元素的玻璃（V、Fe、W、Co、Mn、Bi等）
（2）硫属化合物玻璃和掺入重金属的硫属玻璃
（3）含铂族金属、单质Ge、Te、Si、InSb等薄膜玻璃
7.4
玻璃的磁学性质
活动对空间的要求）
电导率与温度的关系（Tg温度的变化） 电导率与热处理的关系（退火、淬火、析晶、分
相）
玻璃的表面电导率
指在边长为1cm的正方形玻璃，在其相对两边上测得的电 导率。
组成
碱金属 二价、三价金属 B2O3、Fe2O3
湿度 温度 表面状态
7.2
玻璃的介电性
含有过渡金属和稀土金属离子的氧化物玻璃一 般具有磁性。 磁化率
I 磁感应强度 H 磁场强度
顺磁性(μ>0)和反磁性(μ<0)