玻璃由于具備透光性與反射性，而且容易上色，經(jīng)常被運用于對光照與色彩有一定要求的場(chǎng)合，例如光學(xué)儀器與各種藝術(shù)裝飾之中?，F代技術(shù)給玻璃行業(yè)帶來(lái)了新的生機與精力，同時(shí)也使玻璃的性能有了很大的提升。我們將簡(jiǎn)單介紹玻璃是晶體還是非晶體，是液體還是固體，說(shuō)明晶體與非晶體的區別是什么。

一、玻璃究竟是液體還是固體

        定義:熔融后冷卻至固態(tài)未析晶的無(wú)定形物質(zhì)玻璃:一種較為透明的固體物質(zhì),在熔融時(shí)形成連續網(wǎng)絡(luò )結構,冷卻過(guò)程中粘度逐漸加大并硬化而不結晶的硅酸鹽類(lèi)非金屬材料.普通玻璃化學(xué)氧化物的組成(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅.廣泛應用于建筑物,用來(lái)隔風(fēng)透光,屬于混合物.

        從技術(shù)上說(shuō),玻璃兼有固體和液體的特性.不少人發(fā)現老教堂的的窗玻璃底部要比頂部厚,所以他們認為幾百年來(lái)由于重力的原因在緩慢往下流動(dòng).實(shí)際上,更為讓人信服的解釋是,中世紀的玻璃制造流程是將大塊原料熔化,攤平后在一個(gè)圓盤(pán)上旋壓、切割,顯然外圍的玻璃板會(huì )更厚一些.而教堂裝嵌玻璃時(shí)出于重力平衡的考慮,把重的一頭安置在窗戶(hù)底部,造成了幾百年后人們的誤解.固體和液體之間的主要區別在于是分子排列方式不同,液體中分子可以自由滑動(dòng),而固體則不能.玻璃分子的確是按照非晶體結構排列的,但是他們的位置被“套牢”,因而玻璃的外形不會(huì )改變.實(shí)驗證明,玻璃能緩慢流動(dòng),但速度較慢,幾千年的變化都可以忽略不計.這也是為什么大英自然博物館里那些古代的玻璃器皿至今仍然保持良好的緣故.

二、玻璃是晶體嗎

        玻璃不是晶體

        固態(tài)物質(zhì)分為晶體和非晶體.從宏觀(guān)上看,晶體都有自己獨特的、呈對稱(chēng)性的形狀,如食鹽呈立方體;冰呈六角棱柱體;明礬呈八面體等.而非晶體的外形則是不規則的.晶體在不同的方向上有不同的物理性質(zhì),如機械強度、導熱性、熱膨脹、導電性等,稱(chēng)為各向異性.而非晶體的物理性質(zhì)卻表現為各向同性.晶體有固定的熔化溫度—熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn)),而非晶體則是隨溫度的升高逐漸由硬變軟,而熔化.

        晶體和非晶體所以含有不同的物理性質(zhì),主要是由于它的微觀(guān)結構不同.組成晶體的微?！邮菍ΨQ(chēng)排列的,形成很規則的幾何空間點(diǎn)陣.空間點(diǎn)陣排列成不同的形狀,就在宏觀(guān)上呈現為晶體不同的獨特幾何形狀.組成點(diǎn)陣的各個(gè)原子之間,都相互作用著(zhù),它們的作用主要是靜電力.對每一個(gè)原子來(lái)說(shuō),其他原子對它作用的總效果,使它們都處在勢能較低的狀態(tài),因此很穩定,宏觀(guān)上就表現為形狀固定,且不易改變.晶體內部原子有規則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質(zhì).例如原子的規則排列可以使晶體內部出現若干個(gè)晶面,立方體的食鹽就有三組與其邊面平行的平面.如果外力沿平行晶面的方向作用,則晶體就很容易滑動(dòng)(變形),這種變形還不易恢復,稱(chēng)為晶體的范性.從這里可以看出沿晶面的方向,其彈性限度小,只要稍加力,就超出了其彈性限度,使其不能復原;而沿其他方向則彈性限度很大,能承受非常大的壓力、拉力而仍滿(mǎn)足虎克定律.當晶體吸收熱量時(shí),由于不同方向原子排列疏密不同,間距不同,吸收的熱量多少也不同,于是表現為有不同的傳熱系數和膨脹系數.

        非晶體的內部組成是原子無(wú)規則的均勻排列,沒(méi)有一個(gè)方向比另一個(gè)方向特殊,如同液體內的分子排列一樣,形不成空間點(diǎn)陣,故表現為各向同性.

        當晶體從外界吸收熱量時(shí),其內部分子、原子的平均動(dòng)能加大,溫度也開(kāi)始升高,但并不破壞其空間點(diǎn)陣,仍保帶有規則排列.繼續吸熱達到一定的溫度——熔點(diǎn)時(shí),其分子、原子運動(dòng)的劇烈程度可以破壞其有規則的排列,空間點(diǎn)陣也開(kāi)始解體,于是晶體開(kāi)始變成液體.在晶體從固體向液體的轉化過(guò)程中,吸收的熱量用來(lái)一部分一部分地破壞晶體的空間點(diǎn)陣,所以固液混合物的溫度并不升高.當晶體完全熔化后,隨著(zhù)從外界吸收熱量,溫度又開(kāi)始升高.而非晶體由于分子、原子的排列不規則,吸收熱量后不需要破壞其空間點(diǎn)陣,只用來(lái)提高平均動(dòng)能,所以當從外界吸收熱量時(shí),便由硬變軟,之后變成液體.玻璃、松香、瀝青和橡膠就是常見(jiàn)的非晶體.

        多數的固體晶體屬于多晶體(也叫復晶體),它是由單晶體組成的.這種組成方式是無(wú)規則的,每個(gè)單晶體的取向不同.雖然每個(gè)單晶體仍保持原來(lái)的特性,但多晶體除有固定的熔點(diǎn)外,其他宏觀(guān)物理特性就不再存在.這是因為組成多晶體的單晶體仍保持著(zhù)分子、原子有規則的排列,溫度達不到熔解溫度時(shí)不會(huì )破壞其空間點(diǎn)陣,故仍存在熔解溫度.而其他方面的宏觀(guān)性質(zhì),則因為多晶體是由大量單晶體無(wú)規則排列成的,單晶體各方向上的特性平均后,沒(méi)有一個(gè)方向比另一個(gè)方向上更占優(yōu)勢,故成為各向同性.各種金屬就屬于多晶體.它們沒(méi)有固定的獨特形狀,表現為各向同性.

三、有關(guān)概念

3.1 晶體

        晶體（crystal）即是物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）在三維空間作有規律的周期性重復排列所形成的物質(zhì)。從宏觀(guān)上看，晶體都有自己獨特的、呈對稱(chēng)性的形狀，如食鹽呈立方體；冰呈六角棱柱體；明礬呈八面體等。晶體在不同的方向上有不同的物理性質(zhì)，如機械強度、導熱性、熱膨脹、導電性等，稱(chēng)為各向異性。晶體有固定的熔化溫度—熔點(diǎn)（或凝固點(diǎn)）。晶體的分布非常廣泛，自然界的固體物質(zhì)中，絕大多數是晶體。氣體、液體和非晶物質(zhì)在一定的合適條件下也可以轉變成晶體。

3.2 非晶體

        非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規則周期性排列的固體。它沒(méi)有一定規則的外形，如玻璃、松香、石蠟等。它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。所以有人把非晶體叫做“過(guò)冷液體”或“流動(dòng)性很小的液體”。晶體有自范性，非晶體無(wú)自范性，它是一個(gè)正在發(fā)展中的新的研究領(lǐng)域，并得到迅速的發(fā)展。

3.3 空間點(diǎn)陣

        空間點(diǎn)陣是一種表示晶體內部質(zhì)點(diǎn)排列規律的幾何圖形。 空間點(diǎn)陣為組成晶體的粒子（原子、離子或分子）在三維空間中形成有規律的某種對稱(chēng)排列。 如果我們用點(diǎn)來(lái)代表組成晶體的粒子，這些點(diǎn)的總體就稱(chēng)為空間點(diǎn)陣。點(diǎn)陣中的各個(gè)點(diǎn)，稱(chēng)為陣點(diǎn)。

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玻璃到底是固體還是液體?