石英玻璃的结构和应用
石英玻璃的结构:
目前一般都倾向于用无规则网络学说的模型来描述石英玻璃的结构,认为石英玻璃结构主要是无序而均匀的。而有序范围大约仅有7-8å(1å=0.1nm),这样小的有序区,实际上已失去了晶体的意义。
石英玻璃样品无明显的小角度衍射,这说明结构是连续的,不想硅胶含有独立的颗粒,因为后者有明显的小角度衍射。
X射线衍射(结合一些新的实验技术和分析数据的手段)测定的熔融石英玻璃中Si-O-Si建交的分布见图1-4。
图1-4表明,玻璃的键角分配是比较宽的,大约为120°-180°,中心点大约落在145°角上,键角的分配范围要比结晶态的方石英宽。可是Si-O和O-O的距离在玻璃中与相应的晶体中是一样的。玻璃结构的无序性主要是由于Si-Si距离的可变性儿造成的。
X射线衍射分析证明,硅氧四面体【SiO4】之间的旋转角度完全是无序分布的。这充分说明在熔融石英玻璃中,硅氧四面体之间不可能以边相连,或以面相连,而只能以顶角相连。Si-O键是极性共价键,与离子性约各占50%,因此,硅原子周围是个氧的四面体分布,必须满足共