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第一章 玻璃化学发展史1

1.1 玻璃研究的开端1

1.2 光学玻璃史3

1.3 技术玻璃史17

第二章 熔体冻结成玻璃状固体22

2.1 熔融和结晶概述22

2.2 玻璃状固体与结晶状固体在行为和性质上的显著区别25

2.3 熔体冻结过程中的各固定点33

第三章 硅酸盐结构单元36

3.1 对玻璃研究的意义36

3.2 〔SiO4〕四面体--硅酸盐的基本结构单元36

3.3 天然结晶硅酸盐的结构单元39

第四章 经典玻璃结构学说的发展46

4.1 塔曼对玻璃结构的论述46

4.2 哥希密德对玻璃形成的论述46

4.3 查哈里阿森和瓦伦的网络学说47

4.4 笛采尔发展的网络学说52

4.5 完善网络学说的其他结构概念57

4.6 列别捷夫的晶子学说60

4.7 晶子学说的发展64

第五章 用核磁共振谱和电子显微镜方法研究玻璃结构的现状和展望66

5.1 玻璃结构研究的基本问题66

5.2 液体和熔体的结构68

5.3.2 核磁共振谱的理论基础70

5.3 玻璃研究中的核磁共振(NMR)法(由P.J.布雷撰写)70

5.3.1 引言70

5.3.3 偶极相互作用71

5.3.4 化学位移73

5.3.5 四极相互作用76

5.4 玻璃研究中的电子显微镜84

5.4.1 电子显微镜对玻璃结构研究的意义84

5.4.2 光学显微镜与电子显微镜的比较84

5.4.3 成象和制样方法87

5.4.4 扫描电子显微镜和电子探针92

第六章 玻璃分相现象97

6.1 玻璃分相研究的历史97

6.2 玻璃不混溶现象的电镜观察98

6.3 玻璃分相现象的理论处理105

6.3.1 不混溶热力学概述105

6.3.1.1 平衡条件和稳定条件106

6.3.1.2 二元混溶相稳定条件的推导106

6.3.1.3 二元和三元系统不混溶区的特征109

6.3.2 玻璃不混溶热力学111

6.3.3 玻璃不混溶动力学115

6.4 从实验研究得到的对玻璃分相现象的认识120

6.4.1 微相的功能转换120

6.4.2 玻璃多次不混溶122

6.4.3 微相外壳的形成125

6.4.4 不混溶底玻璃中微相的成分以及重金属离子的分布和结构位置127

6.4.5 对玻璃不混溶行为和显微结构的可能解释130

6.4.6 影响玻璃分相现象的可能途径131

第七章 无色透明玻璃的结构和性质135

7.1 碱硅酸盐玻璃135

7.2 碱土硅酸盐玻璃及碱-碱土硅酸盐玻璃139

7.3 硼酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃142

7.3.1 二元钠硼酸盐玻璃和硼酸反常143

7.3.1.1 硼酸反常与温度的关系145

7.3.1.2 二元钠硼酸盐玻璃的不混溶倾向145

7.3.1.3 当前对硼酸反常的认识148

7.3.2.1 三元Na2O-B2O2-SiO2玻璃系统153

7.3.2 硼硅酸盐玻璃153

7.3.2.2 高硅氧玻璃159

7.3.2.3 派来克斯型玻璃161

7.4 高铅玻璃169

7.4.1 含铅系统熔体的成玻璃倾向169

7.4.2 含铅玻璃的分相倾向173

7.4.3 高铅硅酸盐玻璃随结构而定的颜色175

7.5 磷酸盐玻璃177

7.5.1 磷酸盐玻璃的结构178

7.5.2 纯磷酸盐玻璃的分相行为182

7.6 碲酸盐玻璃182

7.6.1 碲酸盐系统的成玻璃范围和碲酸盐玻璃的光学性质183

7.6.2 碲酸盐玻璃的结构195

7.7 氟化铍玻璃及其模型性质198

7.7.1 模型玻璃的理论探讨198

7.7.2 氟化铍模型系统的成玻璃范围和玻璃性质201

7.7.3 纯氟化铍玻璃的分相行为206

7.8 锗酸盐玻璃209

7.8.1 GeO2和锗酸盐熔体的成玻璃性质209

7.8.2 锗酸盐玻璃的结构和性质210

7.9 含砷玻璃212

7.9.1 高砷熔体的玻璃形成性质212

7.9.2 高砷玻璃的结构和性质216

7.10.1 高锑熔体的成玻璃性质及玻璃的重要性质219

7.10 含锑玻璃219

7.10.2 高锑玻璃的结构220

7.11 含铋玻璃221

7.12 只有学术价值的特种熔体系统有限的玻璃形成范围222

7.12.1 钛酸盐玻璃222

7.12.2 钒酸盐玻璃223

7.12.3 硝酸盐玻璃225

7.12.4 碳酸盐玻璃和以ZnCl2为基的玻璃227

第八章 有色玻璃的结构和性质229

8.1 玻璃的光吸收和光透过概述229

8.2 无色底玻璃的光吸收230

8.3 离子着色玻璃233

8.3.1 离子着色玻璃光吸收与玻璃网络形成体的关系234

8.3.2 离子着色玻璃光吸收与着色中心原子的反极化配对离子(网络外体)的关系236

8.3.3 离子着色玻璃光吸收与着色离子价态的关系238

8.3.4 离子着色玻璃光吸收与着色离子配位数的关系239

8.3.4.1 着色离子浓度变化引起着色离子配位数改变(价数不变)239

8.3.4.2 网络外体浓度变化引起着色离子配位数改变239

8.3.5 离子着色玻璃研究工作中的问题241

8.3.6 离子着色玻璃生产中最重要的着色剂以及这些玻璃的典型透过率曲线241

8.4 热显色玻璃246

8.4.1 热显色玻璃的成分、制造及吸收行为246

8.3.4.3 网络形成体更换引起着色离子配位数改变249

8.4.2 底玻璃结构对热显色玻璃成色机理的影响249

8.4.3 论热显色玻璃的成色机理256

8.4.4 含其他着色剂的类似热显色的玻璃261

8.5 金属胶体着色玻璃(宝石红玻璃)263

8.5.1 宝石红玻璃的成分、制造及吸收行为263

8.5.2 宝石红玻璃的结构形成机理和成色机理264

8.5.3 玻璃表面的银胶体着色法--银染法267

8.6 吸收红外线玻璃(隔热玻璃)268

8.6.1 隔热玻璃用途以及含Fe2+和Fe3+离子玻璃的吸收行为268

8.6.2 隔热玻璃的不断发展及其制造和性质270

8.7 透红外玻璃273

8.7.1 关于固体的红外透过性273

8.7.2 锗酸盐玻璃、碲酸盐玻璃及铝酸盐玻璃的红外透过性278

8.7.3 透红外硫属玻璃280

8.7.3.1 硫化砷玻璃280

8.7.3.2 二元和多元硫属玻璃系统282

8.8 乳浊玻璃293

8.8.1 玻璃乳浊机理293

8.8.2 乳浊玻璃的历史和分类296

8.8.3 磷酸盐乳浊玻璃298

8.8.4 氟乳浊玻璃306

8.8.5 含SnO2、TiO2、ZrO2、CeO2、ZnO等化合物的乳浊玻璃310

8.8.6 微散二相玻璃的光散射和颜色310

第九章 玻璃结晶317

9.1 玻璃结晶概述317

9.2 成核和晶体生长的理论基础319

9.2.1 均相成核319

9.2.2 非均相成核321

9.2.3 晶体生长322

9.3 作为玻璃缺陷的结晶328

9.4 受控结晶332

9.4.1 受控结晶的理论基础332

9.4.2 极低膨胀系数微晶玻璃336

9.4.2.1 成分、制造及应用336

9.4.2.2 结构和性质339

9.4.3 可切削微晶玻璃346

9.4.3.1 概述、成分及制造346

9.4.3.2 结构和性质不混溶行为348

9.4.3.3 新型含云母微晶玻璃的发展359

9.4.4.1 化学强化后特种玻璃强度的提高360

9.4.4 高强度微晶玻璃360

9.4.4.2 含尖晶石的高强度微晶玻璃363

9.4.4.3 含Ti2+离子的高强度微晶玻璃367

9.4.5 烧结微晶玻璃368

9.4.6 特种微晶玻璃370

第十章 玻璃的力学强度372

10.1 玻璃的理论强度372

10.2 玻璃有效强度的理论探讨和实验依据374

10.2.1 玻璃强度的理论探讨374

10.2.2 玻璃强度的实验研究376

10.2.2.1 格里菲斯微裂纹的验证376

10.2.2.2 除去粗糙表面缺陷后的玻璃强度377

10.2.2.3 玻璃表面化学反应引起的疲劳现象378

10.2.2.4 玻璃老化379

10.2.3 玻璃纤维强度379

10.3 提高玻璃强度的实用方法381

第十一章 不同能量射线对玻璃的作用384

11.1 射线对玻璃作用概述384

11.2 形成金属胶体的光敏玻璃385

11.3 以局部结晶的锂硅酸盐玻璃和钡硅酸盐玻璃为底玻璃的光敏玻璃386

11.3.1 成分和制造386

11.3.2 结构、性质及微相形成过程387

11.3.3 特性和应用(“光刻”及“光致晶化”)389

11.4 剂量计玻璃391

11.5.1 对光色系统的要求393

11.5 光色系统和光色玻璃393

11.5.2 光色有机化合物与玻璃的组合394

11.5.3 无机光色玻璃396

11.5.3.1 光色玻璃的发展和应用396

11.5.3.2 用稀土激活的光色玻璃397

11.5.3.3 掺卤化银的光色硼硅酸盐玻璃的发展和制造399

11.5.3.4 掺钼酸银和钨酸银的光色硼硅酸盐玻璃404

11.5.3.5 掺卤化铜或卤化镉的光色硼硅酸盐玻璃404

11.6 防辐射玻璃和耐辐射玻璃405

11.7 有色玻璃受γ射线作用透过率的变化408

11.8 曝晒现象410

12.2 折射率、色散及阿贝数413

第十二章 玻璃性质的物理关系描述413

12.1 引言413

12.3 密度416

12.4 摩尔折射度417

12.5 热膨胀420

12.6 粘度422

12.7 应力427

12.8 表面张力433

12.9 热导率和比热436

12.10 电导率437

参考文献439