玻璃物理化学
(physicalchemistryofthevitreousstate)玻璃物理化学是应用固体物理、化学和物理化学的最新知识和方法来研究玻璃态结构,借以回答有关玻璃态材料生产和应用方面许多理论和实际问题的学科。它是结晶化学的一个分支学科。玻璃的历史据称已有5000年之久。然而,直到19世纪中叶,玻璃才由一门艺术进入工业生产时代。但所研究的内容,仍是属于玻璃制造工艺上的课题。从19世纪末以来,由于阿贝和肖特的共同努力,促进了光学玻璃方面的研究,对玻璃的基础科学作出了巨大贡献。玻璃物理化学主要的研究对象是玻璃的结构。关于玻璃的内部结构,1932年查哈里阿生(Zachari-asen)从结晶化学的观点出发,提出了氧化玻璃三度网络结构学说。近30多年来,越来越多的研究者把注意力集中到玻璃态材料的结构和性质的研究方面,其中包括玻璃的成分、结构和性质之间的关系;关于玻璃态的微分相现象的研究。玻璃物理化学的研究内容包括:(1)非晶态固体的获得。液体过冷法合成玻璃态,及影响熔融体过冷获得玻璃的诸因素。(2)玻璃结构及其研究方法。玻璃的内部结构、玻璃三度网络结构学说。由于玻璃组分是各种各样的,所以玻璃中化学键的类型也是各不相同的。玻璃中化学键性质的现代解释。量子力学的经验方法对化学键性质的研究。(3)玻璃态系统中的物理化学平衡。熔体过冷而生成玻璃是指在热能的作用下使远程有序排列消失。然而,热能的变化也会影响玻璃态固体或液体中的其他过程,它们大都是与温度有关的平衡过程。其中包括:温度升高时聚合结构的无序化、熔体中聚合结构的平衡、不同分子量聚合物的分布、熔体中化学平衡对玻璃性质的影响以及熔体冷却时所发生的过程。(4)玻璃中的微分相。分相的热力学理论、发生微分相的原因及玻璃微分相的机理和动力学。(5)玻璃中的光学过程。玻璃的均匀性,通过调整玻璃的成分可以使其光学性质在很大的范围内发生变化。玻璃态固体与电磁辐射作用过程的研究。包括电磁辐射同玻璃态固体的相互作用,以及玻璃中离子着色剂的作用、电荷转移引起的光吸收、玻璃中的氧化还原平衡、光敏玻璃及玻璃中的受激光发射。