一、 玻璃结构理论
玻璃的结构理论，与其它非晶态材料一样，主要是建立在无规
网络学说和微晶子学说的基础上发展起来的。非晶态材料无规网络及微晶子理论的提出，最早是扎哈里亚森(Zachariasen)(1932年)和列别捷夫(А.А.Лебедев)(1921年)从研究玻璃开始的。至今，许多玻璃的微观结构正是通过这种理论观点并配合现代分析和实验手段描绘出来的。
(一) 玻璃结构的无规网络学说
氧化物玻璃结构：由离子多面体（四面体或三角体）所构成，重复
没有规律性。一个氧最多同两个形成网络的正离子(M)，如B、
Si、P等连接，正离子的配位数是3～4。氧多面体顶角不规则方向相连，通过“氧桥”搭成向三度空间发展的无规则连续网络。错误！未找到引用源。。如果玻璃中有R+(Na+、K+等)和R++(Ca++、Mg++等)网络改变离子氧化物，网络中桥氧被切断而出现非桥氧，R+、R++位于被切断的桥氧离子附近的网络外间隙中，也具有一定配位数。错误！未找到引用源。
形成稳定网络结构满足的四条规则：
1.每个氧离子应当不与超过两个阳离子相连。
2.氧多面体中，阳离子的配位数为4或更小。即包围中心阳离子
的氧离子数目是3～4。
3.氧多面体相互共角而不共棱不共面。 4.形成连续空间结构网，要求多面体至少有三个顶角与相邻多面
体共用。
玻璃的无规则网络结构：随玻璃的不同组成和网络被切断的不同程
度而异，可以是三维骨架，也可以是二维层状结构或一维链状结构，甚至是大小不等的环状结构，也可能多种不同结构共存。近程范围可以有一定程度的规则区域，反映了玻璃内部结构近程有序，远程无序的特点。
径向分布函数描述玻璃：错误！未找到引用源。表出了M-O间的
距离1.62A以及从峰下面积得出该原子M的配位数平均为4，玻璃中近程有序部分约10～12A。
氧化物玻璃中的三种氧化物类型：
网络形成剂SiO2、B2O3、P2O5、V2O5、As2O3、Sb2O3等； 网络改变剂Na2O、K2O、CaO、MgO、BaO等； 中间剂Al2O3、TiO2等
(二)玻璃结构的微晶子学说
列别捷夫晶子观点：带有点阵变形的有序排列分散在无定形介质
中，且从晶子到无定形区的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界限。
兰德尔微晶学说：玻璃由微晶与无定性物质两部分组成。微晶具有
正规的原子排列，并与无定性物质间有明显的界限，微晶尺寸为1.0～1.5nm，长程有序的消失是由于微晶的取向无序
玻璃结构的微晶学说：一种不连续的原子集合体，也即微晶子分散
在无定形介质中。微晶子是晶格极不完整的，有序区域极微小的晶体。晶体可以是[Si8O20]8-、[Si3O9]6-等独立原子团，或组成一定的化合物和固溶体等微观多相体，但还不具备真正晶体的固有特征。一种“微晶”可以通过中间层逐步过渡到另一种“微晶”，这就是近程有序和微观不均匀性的体现。
无规则网络学说与微晶学说比较统一的看法：玻璃具有近程有序，
远程无序的结构特点。但在有序无序的比例和结构上还有争论。
(三)常见玻璃的微观结构
1、硅酸盐玻璃:
1、石英玻璃以[SiO4]四面体顶角相连成连续的三维网络。错误！
未找到引用源。第一峰相应Si-O间距1.62A，第二峰近似O—O间距2.65A，第三峰相应于Si-Si间距3.12A，第四峰在4.15A，是相应Si和第二个氧的峰。第五峰约在5.1A处，是O和第二个O，Si和第二个Si的峰的组合。第六峰在约6.4A，是Si和第3个O的峰。第三、四、五峰符合错误！未找到引用源。的键角分布。分布曲线极大值在144?，最小键角是120?，最大是180?。大部分键角最多相差±10%。 2、碱金属和碱土金属硅酸盐玻璃，出现非桥氧离子，二元中，当
加人RO、R2O直到SiO2:RO(或R2O)=1:1以前，结构中硅氧网络依然存在，还能形成玻璃。加RO，R2O到RO(R2O):SiO2=2:1以后，网络被破坏越甚，加入越多，玻璃的核化晶化速率也越快，形成玻璃就越困难。 3、三元系统RO-R2O-SiO2
玻璃网络特性的基本结构参数描述：
Y?Z?X?2R?Z?X?1也即 ?X?Y?RY?2Z?2R??2X=氧多面体的平均非桥氧数；Y=氧多面体的平均桥氧数；Z=包围一种网络形成正离子的氧离子数目，即网络形成正离子的配位数，Z=3或4；R=玻璃中全部氧离子与全部网络形成离子数之比，例如SiO2的R=2。又如玻璃含12mol%Na2O，10molêO和78mol%SiO2，则：
R?12?10?156?2.28。上式可以计算出桥氧与非桥氧的情78况。
桥氧与网络的关系：Y越大，网络连接越紧密；反之，Y越小，网
络连接越疏松，网络空穴越大，网络改变离子在网络空穴中越易移动。
“逆性玻璃”：过渡离子Co2+、Ni2+、Pb2+等一般不能精确确定R值，
如加PbO可加到80%，是因为Pb2+不仅只是通常认为的网络改变离子，由于其可极化性很大，在高铅玻璃中，Pb2+还可能让SiO2以分立的[SiO4]集团沉浸在它的电子云中间，保障了一定的内聚力。
2、硼酸盐玻璃：