រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់
លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យានៃកញ្ចក់មិនត្រឹមតែត្រូវបានកំណត់ដោយសមាសធាតុគីមីរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែវាក៏ទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាផងដែរ។ មានតែការយល់ដឹងពីទំនាក់ទំនងផ្ទៃក្នុងក្នុងចំណោមរចនាសម្ព័ន្ធ សមាសភាព រចនាសម្ព័ន្ធ និងការអនុវត្តកញ្ចក់ប៉ុណ្ណោះ ទើបអាចបង្កើតវត្ថុធាតុកញ្ចក់ ឬផលិតផលដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យាដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាសធាតុគីមី ប្រវត្តិកម្ដៅ ឬប្រើវិធីសាស្ត្រព្យាបាលរូបវន្ត និងគីមីមួយចំនួន។
លក្ខណៈពិសេសនៃកញ្ចក់
កញ្ចក់គឺជាមែកធាងនៃអាម៉ូញ៉ូមរឹង ដែលជាវត្ថុធាតុអាម៉ូហ្វូសដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរឹង។ វាត្រូវបានគេហៅថា "រាវ supercooled" ។ នៅក្នុងធម្មជាតិ មានសភាពរឹងពីរគឺ រដ្ឋល្អ និងរដ្ឋមិនល្អ។ អ្វីដែលហៅថាស្ថានភាពមិនផលិតផល គឺជាស្ថានភាពនៃរូបធាតុរឹងដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រផ្សេងៗ និងកំណត់លក្ខណៈដោយភាពមិនប្រក្រតីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ Glassy state គឺជាប្រភេទរឹងមិនស្តង់ដារ។ អាតូមនៅក្នុងកញ្ចក់មិនមានការរៀបចំជួរវែងក្នុងលំហដូចគ្រីស្តាល់ទេ ប៉ុន្តែពួកវាស្រដៀងទៅនឹងអង្គធាតុរាវ ហើយមានការរៀបចំតាមលំដាប់លំដោយខ្លី។ កញ្ចក់អាចរក្សារូបរាងជាក់លាក់មួយដូចជារឹង ប៉ុន្តែមិនដូចជាវត្ថុរាវដែលហូរនៅក្រោមទម្ងន់របស់វានោះទេ។ សារធាតុកញ្ចក់មានលក្ខណៈសំខាន់ៗដូចខាងក្រោម។
(1) ការរៀបចំនៃភាគល្អិតនៃវត្ថុធាតុកញ្ចក់ isotropic គឺមានភាពមិនទៀងទាត់ និងមានលក្ខណៈស្ថិតិ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលមិនមានភាពតានតឹងខាងក្នុងនៅក្នុងកញ្ចក់ លក្ខណៈរូបវន្ត និងគីមីរបស់វា (ដូចជា ភាពរឹង ម៉ូឌុលយឺត មេគុណពង្រីកកម្ដៅ ចរន្តកំដៅ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ ចរន្តអគ្គិសនី។ល។) គឺដូចគ្នានៅគ្រប់ទិសទី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលមានភាពតានតឹងនៅក្នុងកញ្ចក់ ភាពស្មើគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធនឹងត្រូវបានបំផ្លាញ ហើយកញ្ចក់នឹងបង្ហាញ anisotropy ដូចជាភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិកជាក់ស្តែង។
(2) ការរលាយ
មូលហេតុដែលកញ្ចក់ស្ថិតក្នុងស្ថានភាពអាចរលាយបានគឺដោយសារកញ្ចក់ត្រូវបានទទួលបានដោយការត្រជាក់លឿននៃការរលាយ។ ដោយសារតែការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃ viscosity កំឡុងពេលដំណើរការត្រជាក់ ភាគល្អិតមិនមានពេលវេលាដើម្បីបង្កើតការចាត់ចែងទៀងទាត់នៃគ្រីស្តាល់ទេ ហើយថាមពលខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធគឺមិនមានតម្លៃទាបបំផុតនោះទេ ប៉ុន្តែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពដែលអាចរំលាយបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទោះបីជាកញ្ចក់ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលខ្ពស់ក៏ដោយក៏វាមិនអាចបំប្លែងដោយឯកឯងចូលទៅក្នុងផលិតផលដោយសារតែ viscosity ខ្ពស់របស់វានៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ មានតែនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះ ដែលមានន័យថា យើងត្រូវជម្នះឧបសគ្គសក្តានុពលនៃសម្ភារៈពីសភាពកញ្ចក់ទៅជាសភាពគ្រីស្តាល់ តើកញ្ចក់អាចបំបែកបានដែរឬទេ។ ដូច្នេះតាមទស្សនៈនៃទែរម៉ូឌីណាមិក ស្ថានភាពកញ្ចក់គឺមិនស្ថិតស្ថេរ ប៉ុន្តែតាមទស្សនៈនៃ kinetics វាមានស្ថេរភាព។ ទោះបីជាវាមានទំនោរនៃការបំលែងកំដៅដោយខ្លួនឯងទៅជាគ្រីស្តាល់ដែលមានថាមពលខាងក្នុងទាបក៏ដោយ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបំប្លែងទៅជាសភាពគ្រីស្តាល់គឺតូចណាស់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដូច្នេះកញ្ចក់ស្ថិតក្នុងស្ថានភាពដែលអាចបំប្លែងបាន។
(3) គ្មានចំណុចរលាយថេរ
ការបំប្លែងសារធាតុកញ្ចក់ពីរឹងទៅជារាវត្រូវបានអនុវត្តក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ (ជួរសីតុណ្ហភាពបំប្លែង) ដែលខុសពីសារធាតុគ្រីស្តាល់ និងមិនមានចំណុចរលាយថេរទេ។ នៅពេលដែលសារធាតុត្រូវបានបំលែងពីរលាយទៅជារឹង ប្រសិនបើវាជាដំណើរការគ្រីស្តាល់ ដំណាក់កាលថ្មីនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធ ហើយសីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់ លក្ខណៈសម្បត្តិ និងទិដ្ឋភាពជាច្រើនទៀតនឹងផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗ។
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ viscosity នៃការរលាយកើនឡើង ហើយទីបំផុតកញ្ចក់រឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដំណើរការរឹងត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពធំទូលាយ ហើយមិនមានគ្រីស្តាល់ថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ។ ជួរសីតុណ្ហភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរពីរលាយទៅកញ្ចក់រឹងគឺអាស្រ័យលើសមាសធាតុគីមីនៃកញ្ចក់ ដែលជាទូទៅប្រែប្រួលពីរាប់សិបទៅរាប់រយដឺក្រេ ដូច្នេះកញ្ចក់មិនមានចំណុចរលាយថេរទេ ប៉ុន្តែមានតែជួរសីតុណ្ហភាពបន្ទន់ប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងជួរនេះកញ្ចក់ផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តង ៗ ពី viscoplastic ទៅ viscoelastic ។ ដំណើរការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តង ៗ នៃទ្រព្យសម្បត្តិនេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃកញ្ចក់ជាមួយនឹងដំណើរការល្អ។
(4) ការបន្តនិងភាពអាចត្រឡប់វិញនៃការផ្លាស់ប្តូរទ្រព្យសម្បត្តិ
ដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរទ្រព្យសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុកញ្ចក់ពីសភាពរលាយទៅជាសភាពរឹងគឺបន្ត និងអាចបញ្ច្រាស់បាន ដែលក្នុងនោះមានផ្នែកនៃតំបន់សីតុណ្ហភាពដែលជាផ្លាស្ទិច ហៅថា "ការបំប្លែង" ឬតំបន់ "មិនប្រក្រតី" ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិមានការផ្លាស់ប្តូរពិសេស។
នៅក្នុងករណីនៃការគ្រីស្តាល់, លក្ខណៈសម្បត្តិផ្លាស់ប្តូរដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងខ្សែកោង ABCD, t ។ វាគឺជាចំណុចរលាយនៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលកញ្ចក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ supercooling ដំណើរការផ្លាស់ប្តូរដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងខ្សែកោង abkfe ។ T គឺជាសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ t គឺជាសីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃកញ្ចក់។ សម្រាប់កញ្ចក់អុកស៊ីដ viscosity ដែលត្រូវគ្នានឹងតម្លៃទាំងពីរនេះគឺប្រហែល 101pa·s និង 1005p·s។
ទ្រឹស្តីរចនាសម្ព័ន្ធនៃកញ្ចក់ខូច
“រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់” សំដៅលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រនៃអ៊ីយ៉ុង ឬអាតូមក្នុងលំហ និងរចនាសម្ព័ន្ធអតីតពួកវាបង្កើតជាកញ្ចក់។ ការស្រាវជ្រាវលើរចនាសម្ព័នកញ្ចក់បានបង្ហាញពីការខិតខំប្រឹងប្រែង និងប្រាជ្ញារបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកញ្ចក់ជាច្រើន។ ការប៉ុនប៉ងដំបូងដើម្បីពន្យល់ខ្លឹមសារនៃកញ្ចក់គឺ g ។ សម្មតិកម្មវត្ថុរាវ supercooled របស់ tamman ដែលរក្សាទុកថាកញ្ចក់គឺជាវត្ថុរាវ supercooled ដំណើរការនៃការធ្វើឱ្យកញ្ចក់រឹងពីរលាយទៅជារឹងគឺគ្រាន់តែជាដំណើរការរូបវន្ត ពោលគឺជាមួយនឹងការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព ម៉ូលេគុលនៃកញ្ចក់បានខិតជិតបន្តិចម្តងៗដោយសារតែការថយចុះនៃថាមពល kinetic ហើយកម្លាំងអន្តរកម្មកើនឡើងបន្តិចម្តងៗ ដែលធ្វើឱ្យកម្រិតនៃកញ្ចក់កើនឡើង ហើយទីបំផុតបង្កើតបានជាសារធាតុរឹងក្រាស់ និងមិនទៀងទាត់។ មនុស្សជាច្រើនបានធ្វើកិច្ចការជាច្រើន។ សម្មតិកម្មដែលមានឥទ្ធិពលបំផុតនៃរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់ទំនើបគឺ៖ ទ្រឹស្តីផលិតផល ទ្រឹស្តីបណ្តាញចៃដន្យ ទ្រឹស្តីជែល ទ្រឹស្តីស៊ីមេទ្រីមុំប្រាំ ទ្រឹស្ដីវត្ថុធាតុ polymer ជាដើម។ ក្នុងចំណោមពួកគេការបកស្រាយដ៏ល្អបំផុតនៃកញ្ចក់គឺជាទ្រឹស្តីនៃផលិតផលនិងបណ្តាញចៃដន្យ។
ទ្រឹស្តីគ្រីស្តាល់
Randell l បានដាក់ចេញនូវទ្រឹស្ដីគ្រីស្តាល់នៃរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់ក្នុងឆ្នាំ 1930 ពីព្រោះគំរូវិទ្យុសកម្មនៃវ៉ែនតាមួយចំនួនគឺស្រដៀងទៅនឹងគ្រីស្តាល់នៃសមាសធាតុដូចគ្នា។ គាត់បានគិតថាកញ្ចក់មានសមាសធាតុមីក្រូគ្រីស្តាល់ និងសារធាតុអាម៉ូញាក់។ មីក្រូផលិតផលមានការរៀបចំអាតូមជាទៀងទាត់ និងព្រំដែនជាក់ស្តែងជាមួយនឹងសម្ភារៈអាម៉ូហ្វ។ ទំហំមីក្រូផលិតផលគឺ 1.0 ~ 1.5nm ហើយមាតិការបស់វាមានច្រើនជាង 80% ។ ការតំរង់ទិសនៃមីក្រូគ្រីស្តាល់មិនប្រក្រតី។ ក្នុងការសិក្សាអំពីការស្រោបកញ្ចក់អុបទិក silicate លោក Lebedev បានរកឃើញថាមានការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៅក្នុងខ្សែកោងនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃកញ្ចក់ជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព 520 ℃។ គាត់បានពន្យល់ពីបាតុភូតនេះថាជាការផ្លាស់ប្តូរដូចគ្នានៃរ៉ែថ្មខៀវ "មីក្រូគ្រីស្តាល់" នៅក្នុងកញ្ចក់នៅសីតុណ្ហភាព 520 ℃។ Lebedev ជឿថាកញ្ចក់មានសមាសភាពនៃ "គ្រីស្តាល់" ជាច្រើនដែលខុសពីមីក្រូគ្រីស្តាល់ការផ្លាស់ប្តូរពី "គ្រីស្តាល់" ទៅតំបន់អាម៉ូហ្វត្រូវបានបញ្ចប់ជាជំហាន ៗ ហើយមិនមានព្រំដែនច្បាស់លាស់រវាងពួកវាទេ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី៣១ ខែឧសភា ឆ្នាំ២០២១