Avahiya cam
Taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî yên camê ne tenê ji hêla pêkhateya wê ya kîmyewî ve têne destnîşankirin, lê di heman demê de bi avahiya wê ve jî ji nêz ve girêdayî ne. Tenê bi têgihîştina pêwendiya hundurîn di navbera avahî, pêkhate, avahî û performansa camê de, meriv dikare bi guheztina pêkhateya kîmyayî, dîroka termal an jî bi karanîna hin awayên dermankirina laşî û kîmyewî ve madeyên cam an hilberên bi taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî yên pêşwextkirî werin çêkirin.
Taybetmendiyên camê
Glass şaxek hişka amorf e, ku maddeyek amorf e ku xwedî taybetmendiyên mekanîkî yên hişk e. Pir caran jê re "şûna supersar" tê gotin. Di xwezayê de du haletên maddeya hişk hene: rewşa baş û nebaş. Rewşa ku jê re tê gotin nehilber, rewşa maddeya hişk e ku bi rêbazên cihêreng tê wergirtin û bi tevliheviya strukturî tê diyar kirin. Dewleta cam celebek hişkek ne-standard e. Atomên di şûşeyê de li fezayê mîna krîstal xwedan rêzimanên dûr-dirêj nînin, lê ew dişibin şilekê û xwedan rêziknameya kin de ne. Cam dikare şikilek diyarkirî wekî hişkek hişk biparêze, lê ne mîna şilekek ku di bin giraniya xwe de diherike. Madeyên cam xwedî taybetmendiyên sereke yên jêrîn in.
(1) Rêzkirina pariyên madeya camîn a îzotropîk nerêkûpêk û ji hêla îstatîstîkî ve yekreng e. Ji ber vê yekê, dema ku di camê de stresek hundurîn tune be, taybetmendiyên wê yên fizîkî û kîmyewî (wek serhişkî, modulê elastîk, rêjeya berbelavbûna germahiyê, veguheztina germê, nîşana refraksiyonê, rêvebûn, hwd.) di her alî de yek in. Lêbelê, dema ku di şûşê de stres hebe, dê yekrengiya strukturel hilweşe, û cam dê anîsotropiyê nîşan bide, wekî cûdahiya riya optîkî ya eşkere.
(2) Metastability
Sedema ku cam di rewşek metastable de ye ew e ku cam bi sarbûna bilez a helandinê tê bidestxistin. Ji ber zêdebûna tûj a vîskozîteyê di dema pêvajoya sarbûnê de, zexm namîne ku lihevhatina birêkûpêk a krîstalan çêbike, û enerjiya hundurîn a pergalê ne di nirxa herî nizm de ye, lê di rewşek metastable de ye; Lêbelê, her çend şûşe di rewşek enerjiyek bilind de ye jî, ji ber vîskozîteya wê ya bilind li germahiya odeyê, ew nikare xweber veguhezîne hilberê; Tenê di bin hin şert û mercên derveyî de, ango divê em astengiya potansiyela materyalê ji rewşa cam berbi rewşa krîstal derbas bikin, dikare cam were veqetandin. Ji ber vê yekê, ji hêla termodinamîk ve, rewşa camê bêîstîqrar e, lê ji hêla kinetîkê ve ew aram e. Her çend ew xwedan meyla xweberdana germahiyê ye ku bi enerjiya hindirîn a hindik veguhezîne krîstalê, îhtîmala veguheztina rewşa krîstal di germahiya odeyê de pir hindik e, ji ber vê yekê cam di rewşek metastable de ye.
(3) No xala helandinê sabît
Veguherîna maddeya camî ji hişk bo şil di navberek germahiyek diyarkirî de pêk tê (navbera germahiya veguheztinê), ku ji maddeya krîstal cuda ye û xala helandinê ya sabit tune ye. Dema ku maddeyek ji helandinê bibe hişk, ger ew pêvajoyek krîstalîzasyonê be, dê di pergalê de qonaxên nû çêbibin, û germahiya krîstalîzasyonê, taybetmendî û gelek aliyên din dê ji nişka ve biguhezin.
Her ku germahî kêm dibe, vîskozîteya helandinê zêde dibe û di dawiyê de cama hişk çêdibe. Pêvajoya hişkbûnê di navgînek germahiyek berfireh de qediya, û krîstalên nû çênabin. Rêjeya germahiyê ya veguheztina ji şûşê berbi cama zexm bi pêkhateya kîmyayî ya camê ve girêdayî ye, ku bi gelemperî bi dehan heta bi sedan dereceyan diguhere, ji ber vê yekê camê xala helînê ya sabît tune, lê tenê rêjeyek germahiya nermbûnê heye. Di vê rêzê de, cam hêdî hêdî ji vîskoplastîk vediguhere vîskoelastîk. Pêvajoya guherîna gav bi gav a vê milkê bingeha camê ye ku bi pêvajoyek baş ve girêdayî ye.
(4) Berdewam û vegerandina guherîna milkê
Pêvajoya guheztina taybetmendiyê ya madeya camî ji rewşa helandinê berbi rewşa hişk ve berdewam û veger e, ku tê de beşek ji herêma germahiyê ya ku plastîk e, jê re "veguhertin" an "nenormal" tê gotin, heye, ku tê de taybetmendî guheztinên taybetî hene.
Di rewşa krîstalîzasyonê de, taybetmendî diguhezin wekî ku di bendika ABCD, t de tê xuyang kirin. Ew xala helîna materyalê ye. Dema ku şûşeyek ji hêla supercooling ve tê çêkirin, pêvajo wekî ku di qulika abkfe de tê xuyang kirin diguhezîne. T germahiya derbasbûna camê ye, t germahiya nermkirina camê ye. Ji bo cama oksîdê, vîskozîteya ku bi van her du nirxan re têkildar e bi qasî 101pa · s û 1005p · s e.
Teoriya Struktura cama şikestî
"Avaniya cam" veavakirina geometrîkî ya îyon an atoman li fezayê û strukturên ku ew di camê de çêdikin vedibêje. Lêkolîna li ser avahiya cam, hewildan û şehrezayiya gelek zanyarên camê pêk aniye. Yekem hewla ravekirina cewhera camê g e. Hîpoteza şilava supersar a tamman, ku dibêje cam şilek supersarkirî ye, Pêvajoya hişkbûna camê ji helandinê ber bi zirav ve tenê pêvajoyek fîzîkî ye, ango bi kêmbûna germahiyê re molekulên camê hêdî hêdî ji ber kêmbûna enerjiya kînetîk nêz dibin. , û hêza danûstendinê gav bi gav zêde dibe, ev yek dihêle ku dereceya camê zêde bibe, û di dawiyê de maddeyek hişk û ne asayî çêbike. Gelek kesan gelek kar kirine. Hîpotezên herî bibandor ên avahiya cama modern ev in: teoriya hilber, teoriya torê ya rasthatî, teoriya gel, teoriya simetrîya pênc goşe, teoriya polîmer û hwd. Di nav wan de, şiroveya herî baş a camê teoriya hilber û tora rasthatî ye.
teoriya krîstal
Randell l di sala 1930-an de teoriya krîstal a avahiya camê derxist, ji ber ku şêwaza tîrêjê ya hin qedehan dişibihe ya krîstalên heman pêkhateyê. Wî fikirî ku cam ji maddeya mîkrokrîstal û amorf pêk tê. Berhema mîkro xwedan rêziknameya atomî ya birêkûpêk û sînorê eşkere bi materyalê amorf re heye. Mezinahiya mîkrohilberê 1.0 ~ 1.5nm e, û naveroka wê ji% 80 zêdetir e. Arasteya mîkrokrîstalînê nebaş e. Lebedev di lêkolîna lêxistina cama optîkî ya silîkatî de dît ku bi germahîya 520 ℃ di kêşeya îndeksa vekêşana camê de ji nişka ve guherînek heye. Wî ev diyarde wekî guherîna homojen a quartz "mikrokrîstal" di şûşê de di 520 ℃ de rave kir. Lebedev bawer dikir ku cam ji gelek "krîstalan" pêk tê, ku ji mîkrokrîstalîn cuda ne, Veguhastina ji "krîstal" berbi herêma amorf gav bi gav temam dibe, û di navbera wan de ti sînorek diyar tune.
Dema şandinê: Gulan-31-2021