Buneolas ar Ghloine

Struchtúr gloine

Ní hamháin go gcinntear airíonna fisiciceimiceacha gloine ag a chomhdhéanamh ceimiceach, ach freisin a bhaineann go dlúth lena struchtúr. Ach amháin trí thuiscint a fháil ar an gcaidreamh inmheánach i measc struchtúr, comhdhéanamh, struchtúr agus feidhmíocht gloine, is féidir ábhair ghloine nó táirgí a bhfuil airíonna fisiciceimiceacha réamhshocraithe a dhéanamh trí chomhdhéanamh ceimiceach, stair theirmeach a athrú nó úsáid a bhaint as roinnt modhanna cóireála fisiceacha agus ceimiceacha.

Tréithe gloine

Is brainse é gloine de sholad éagruthach, ar ábhar éagruthach é a bhfuil airíonna meicniúla soladacha aige. Is minic a dtugtar "leacht supercooled" air. Sa nádúr, tá dhá stát d'ábhar soladach: staid mhaith agus staid neamhmhaith. Is é an stát neamhtháirgiúil mar a thugtar air ná staid ábhar soladach a fhaightear trí mhodhanna éagsúla agus arb iad is sainairíonna é neamhord struchtúrach. Is cineál soladach neamhchaighdeánach é staid ghloineach. Níl socrú ordaithe fadraoin ag na hadaimh i gloine sa spás cosúil le criostail, ach tá siad cosúil le leacht agus tá socrú gearr-raoin ordaithe acu. Is féidir le gloine cruth áirithe a choinneáil cosúil le soladach, ach ní cosúil le leacht ag sileadh faoina mheáchan féin. Tá na príomh-shaintréithe seo a leanas ag substaintí gloineacha.

(1) Tá socrú na gcáithníní d'ábhar gloineach isotrópach neamhrialta agus aonfhoirmeach go staitistiúil. Dá bhrí sin, nuair nach bhfuil aon strus inmheánach sa ghloine, tá a chuid airíonna fisiceacha agus ceimiceacha (cosúil le cruas, modulus leaisteacha, comhéifeacht leathnú teirmeach, seoltacht teirmeach, innéacs athraonta, seoltacht, etc.) mar an gcéanna i ngach treo. Mar sin féin, nuair a bhíonn strus sa ghloine, scriosfar an aonfhoirmeacht struchtúrach, agus taispeánfaidh an ghloine anisotrópacht, mar shampla difríocht cosán soiléir optúil.

(2) Metachobhsaíocht

Is é an fáth go bhfuil an ghloine i stát metastable ná go bhfaightear an ghloine trí fhuarú tapa an leá. Mar gheall ar an méadú géar ar shlaodacht le linn an phróisis fuaraithe, níl aon am ag na cáithníní socrú criostail rialta a dhéanamh, agus níl fuinneamh inmheánach an chórais ag an luach is ísle, ach i stát metastable; Mar sin féin, cé go bhfuil an ghloine i stát fuinnimh níos airde, ní féidir é a chlaochlú go spontáineach sa táirge mar gheall ar a shlaodacht ard ag teocht an tseomra; Ach amháin faoi choinníollacha seachtracha áirithe, is é sin le rá, ní mór dúinn an bacainn féideartha ábhar a shárú ó stát gloineach go stát criostalach, an féidir an ghloine a scaradh. Dá bhrí sin, ó thaobh na teirmidinimic, tá an stát gloine éagobhsaí, ach ó thaobh na cinéitic, tá sé cobhsaí. Cé go bhfuil an claonadh ann féin-scaoileadh teasa a chlaochlú go criostail le fuinneamh inmheánach íseal, tá an dóchúlacht go n-athrófar go stát criostail an-bheag ag teocht an tseomra, agus mar sin tá an ghloine i staid mhéadaitheach.

(3) Gan aon phointe leá seasta

Déantar an claochlú ar shubstaint ghloineach ó sholadach go leacht i raon teochta áirithe (raon teochta claochlaithe), atá difriúil ó shubstaint criostalach agus nach bhfuil aon phointe leá seasta aige. Nuair a dhéantar substaint a chlaochlú ó leá go soladach, más próiseas criostalaithe é, déanfar céimeanna nua a fhoirmiú sa chóras, agus athróidh an teocht criostalaithe, airíonna agus go leor gnéithe eile go tobann.

De réir mar a laghdaíonn an teocht, méadaíonn slaodacht an leá, agus ar deireadh cruthaítear an ghloine soladach. Críochnaítear an próiseas solidification i raon teochta leathan, agus ní dhéantar aon chriostail nua a fhoirmiú. Braitheann an raon teochta aistrithe ó leá go gloine soladach ar chomhdhéanamh ceimiceach gloine, a luainíonn go ginearálta i ndeich go dtí na céadta céim, agus mar sin níl aon phointe leá seasta ag gloine, ach níl ach raon teochta softening. Sa raon seo, athraíonn gloine de réir a chéile ó viscoplastic go viscoelastic. Tá próiseas athraithe de réir a chéile na maoine seo mar bhunús le gloine le dea-phróiseasacht.

(4) Leanúnachas agus inchúlaitheacht an athraithe réadmhaoine

Is próiseas leanúnach agus inchúlaithe é an próiseas athraithe maoine d’ábhar gloineach ó staid leá go staid sholadach, ina bhfuil cuid den réigiún teochta atá plaisteach, ar a dtugtar réigiún “claochlaithe” nó “neamhghnácha”, ina bhfuil athruithe speisialta ar na hairíonna.

I gcás criostalaithe, athraíonn na hairíonna mar a thaispeántar sa chuar ABCD, t. Is é pointe leá an ábhair é. Nuair a dhéantar an ghloine a fhoirmiú trí supercooling, athraíonn an próiseas mar a thaispeántar sa chuar abkfe. Is é T an teocht trasdula gloine, is é t teocht softening na gloine. Maidir le gloine ocsaíd, tá an slaodacht a fhreagraíonn don dá luach seo thart ar 101pa · s agus 1005p · s.

Teoiric struchtúr na gloine briste saor in aisce,

Tagraíonn “struchtúr gloine” do chumraíocht gheoiméadrach na n-ian nó na n-adamh sa spás agus na foirmithe struchtúir a fhoirmíonn siad i ngloine. Tá an taighde ar struchtúr gloine tar éis iarrachtaí dian agus eagna go leor eolaithe gloine a fhíorú. Is é g an chéad iarracht chun croílár gloine a mhíniú. hipitéis leacht supercooled tamman, a shealbhaíonn go bhfuil gloine supercooled leacht, Is próiseas fisiceach amháin é an próiseas a bhaineann le gloine a sholadach ó leá go soladach, is é sin, le laghdú teochta, go dtiocfaidh móilíní gloine de réir a chéile mar gheall ar an laghdú ar fhuinneamh cinéiteach. , agus méadaíonn an fórsa idirghníomhaíochta de réir a chéile, rud a fhágann go n-ardóidh an méid gloine, agus ar deireadh foirm shubstaint soladach dlúth agus neamhrialta. Tá go leor oibre déanta ag go leor daoine. Is iad na hipitéisí is mó tionchair ar struchtúr gloine nua-aimseartha: teoiric táirge, teoiric líonra randamach, teoiric glóthach, teoiric siméadrachta cúig uillinn, teoiric polaiméire agus mar sin de. Ina measc, is é an léirmhíniú gloine is fearr ná teoiric líonra táirge agus randamach.

Teoiric criostail

Chuir Randell l teoiric criostail struchtúr gloine ar aghaidh i 1930, toisc go bhfuil patrún radaíochta roinnt spéaclaí cosúil le patrún criostail an chomhdhéanamh céanna. Shíl sé go bhfuil gloine comhdhéanta d'ábhar micreacriostalach agus éagruthach. Tá socrú adamhach rialta ag an microproduct agus teorainn shoiléir le hábhar éagruthach. Is é an méid microproduct 1.0 ~ 1.5nm, agus cuntais a ábhar ar feadh níos mó ná 80%. Tá neamhord ar an treoshuíomh microcrystalline. Agus staidéar á dhéanamh ar annealing gloine optúla sileacáit, fuair Lebedev go raibh athrú tobann ar chuar innéacs athraonta gloine le teocht ag 520 ℃. Mhínigh sé an feiniméan seo mar an t-athrú aonchineálach ar “micreacriostalach” Grianchloch i gloine ag 520 ℃. Chreid Lebedev go bhfuil gloine comhdhéanta de "criostail" iomadúla, atá difriúil ó mhicricriostalach, Críochnaítear an t-aistriú ó "criostail" go réigiún éagruthach céim ar chéim, agus níl aon teorainn shoiléir eatarthu.