ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ, твердое аморфное состояние в-ва, получающееся в результате глубокого переохлаждения жидкости. С. с. неравновесное, однако в-во в этом состоянии может существовать длит. время. При глубоком переохлаждении жидкости неограниченно снижается подвижность составляющих ее частиц (атомов, молекул) и происходит "замораживание" структуры ближнего порядка жидкости. Стеклообразные в-ва в отличие от жидкостей сохраняют свою форму и не способны к необратимой деформации под действием внеш. сил.

При охлаждении жидкости подвижность составляющих ее частиц снижается постепенно, что проявляется в постепенном росте вязкости жидкости. Интервал т-р, в к-ром происходит переход из жидкого состояния в С. с., наз. интервалом стеклования. Т-ры верхней и нижней границ интервала стеклования зависят от скорости охлаждения жидкости-они тем выше, чем больше эта скорость. При скорости охлаждения 3 К/мин эти т-ры близки т-рам, при к-рых h жидкости равна соотв. 1010 и 1014 Па·с.

Т. к. верхняя т-ра интервала стеклования обычно намного ниже т-ры ликвидуса (см. Диаграмма состояния), в С. с. могут переходить только в-ва, склонные к переохлаждению, т.е. способные пройти при охлаждении подликвидусную область т-р без появления признаков кристаллизации. В виду "замороженности" структуры в-во, перешедшее в С. с. и находящееся при т-ре, существенно более низкой, чем т-ра ниж. границы интервала стеклования, к кристаллизации не способно. Чем быстрее проводится охлаждение, тем больше вероятность, что данная жидкость будет получена в С. с. Миним. скорость охлаждения жидкости, к-рая еще обеспечивает получение С.с., наз. критич. скоростью охлаждения.

. Переход из жидкого в С. с. и обратно сопровождается изменением температурных коэф. всех св-в в-ва. При этом всегда наблюдается характерная петля гистерезиса (см. рис.). По пересечению экстраполир. участков температурных зависимостей св-ва, полученных для жидкого и С. с., определяется характеристич. т-ра интервала стеклования, наз. т-рой стеклования Тg. Нередко т-рой стеклования называют т-ру, определенную по кривой нагревания, - на рис. Т'g. Обычно Т'g превышает Тg на 10-15 К.

4085-3.jpg

Общий характер температурной зависимости уд. объема V в-ва в интервале стеклования. Стрелки показывают на правление изменения т-ры.

Среди неорг. в-в высокую склонность к стеклообразова-нию проявляют SiO2, В2О3, GeO,, BeF2, мышьяка халько-гениды и др. Легко переводятся в С. с. расплавы разнообразных смесей оксидов в случаях, когда в этих смесях значительно содержание перечисленных выше оксидов, а также Р2О5. Высока склонность к стеклообразованшо у разл. жидких смесей галогенидов и халькогенидов, а также орг. соединений (см. Стеклообразное состояние полимеров). При скоростях охлаждения 105-107 К м. б. переведены в С. с. даже мн. металлич. сплавы (металлич. стекла, аморфные металлы).

В-ва в С.с.-стекла-отличаются от в-в в кристаллич. состоянии рядом характерных особенностей, в частности изотропностью, постепенностью затвердевания и размягчения. Мн. стекла характеризуются высокой прозрачностью в видимой части спектра. Эти и многие др. специфич. особенности стекол и материалов на их основе определяют их разнообразное применение в стр-ве, быту, электротехнике, электронике, хим. лабораториях и хим. пром-сти, оптике, линиях связи и др. См., напр., Ситаллы, Стекло неорганическое, Стеклопластики, Стеклянное волокно.

Иногда понятие С. с. распространяют на все твердые аморфные тела. Б. ч., однако, в-вами в С. с. считаются лишь те твердые аморфные в-ва, структура к-рых подобна структуре соответствующей жидкости. Так, к в-вам в С. с. принадлежат в-ва, полученные по золь-гель технологии. В то же время твердые аморфные тела, полученные конденсацией в-ва из паровой фазы, электролитич. осаждением и т.д., не находятся в С. с. Нек-рые из них можно, однако, перевести в С. с. путем нагрева до т-р, превышающих интервал стеклования, с послед. охлаждением.


===
Исп. литература для статьи «СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ»:
Аппен А. А., Химия стекла, 2 изд., Л., 1974; Шульц М. М., Мазурин О. В., Современные представления о строении стекол и их свойствах, Л., 1988. О. В. Мазурин.

Страница «СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков