玻璃與非晶質材料
以三選一題目學習氧化物玻璃的短程有序與網絡結構、網絡形成氧化物與修飾氧化物、非橋接氧、黏度的溫度相依性、風冷強化與化學強化、金屬玻璃的形成能力與性質，以及非晶矽。
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玻璃與非晶質材料的重點
玻璃是熔液冷卻時沒有結晶化、結構被凍結的非晶質固體，最近鄰的配位一致，卻沒有長程週期性。在氧化物玻璃中，SiO₂等網絡形成氧化物構成共用頂點的網絡，Na₂O或CaO等修飾氧化物切斷橋接而產生非橋接氧，使黏度與玻璃轉移溫度下降。黏度的溫度變化以VFT方程式表示，是成形與退火溫度的依據。
玻璃從表面的傷痕在拉伸下破壞，因此以風冷強化或離子交換的化學強化在表面導入壓縮應力來強化。金屬也一樣，多成分、原子大小不同且混合熱為負的合金，即使緩慢冷卻也能成為玻璃，並顯示高強度與大的彈性應變。以氫終結懸鍵的非晶矽，用於大面積的薄膜電晶體與太陽能電池。
玻璃與非晶質材料的題目列表（15題）
- 關於鈉鈣玻璃這類氧化物玻璃的原子排列，下列敘述何者正確？
- 單獨也能形成玻璃、構成氧化物玻璃網絡骨架的網絡形成氧化物，正確的組合為下列何者？
- 在SiO₂玻璃中加入Na₂O時，玻璃的結構與性質如何改變？
- 在30 mol% Na₂O-70 mol% SiO₂ 的矽酸鈉玻璃中，設1個Na₂O產生2個非橋接氧，每1個SiO₄四面體的非橋接氧數（NBO/T）最接近下列何者？
- 某鈉鈣玻璃的黏度η（Pa·s）以VFT方程式 log₁₀η = A + B/(T − T₀)（A = −2.5、B = 4300 K、T₀ = 520 K）表示。黏度達到10¹² Pa·s（退火點的標準，接近玻璃轉移溫度）的溫度最接近下列何者？
- 以風冷強化板玻璃（物理強化）的機制，正確者為下列何者？
- 厚度 t = 10 mm 的風冷強化玻璃，設距厚度中央的距離為 y，應力呈 σ(y) = σc(1 − 12y²/t²) 的拋物線分布（拉伸為正，σc為中央的拉伸應力）。表面的壓縮應力為120 MPa時，中央的拉伸應力σc，與從表面到壓縮層結束的深度，正確的組合為下列何者？
- 用於智慧型手機蓋板玻璃等的化學強化（以離子交換強化），下列敘述何者正確？
- 厚度數mm以上也能成為玻璃的塊狀金屬玻璃，其容易製作之合金的條件，經驗上已知的組合（井上經驗法則）為下列何者？
- 依Turnbull的標準，約化玻璃轉移溫度 Trg = Tg/Tl（Tg為玻璃轉移溫度，Tl為液相線溫度，皆為絕對溫度）越大，熔液冷卻時越容易成為玻璃。下列合金中，依此標準最容易成為玻璃的是何者？
- 將熔液澆入銅模製作板狀的金屬玻璃。設板中心的冷卻速度與板厚d的2次方成反比，厚度1.0 mm時的冷卻速度為1.0×10³ K/s。臨界冷卻速度為10 K/s的合金，能成為玻璃的最大板厚最接近下列何者？
- 某Zr基塊狀金屬玻璃的降伏強度為1.8 GPa，楊氏模數為90 GPa。以 σy/E 估算的彈性應變極限，與結晶性金屬材料的比較，正確的組合為下列何者？
- 關於金屬玻璃在室溫下的塑性變形，下列敘述何者正確？
- 用於太陽能電池或薄膜電晶體的非晶矽，以矽烷的電漿CVD製作成含氫約10%的a-Si:H，主要理由為下列何者？
- 氫化非晶矽（a-Si:H）與結晶矽性質的比較，正確者為下列何者？