Айнек түзүлүшү
Айнектин физика-химиялык касиеттери анын химиялык курамы менен гана аныкталбастан, анын түзүлүшү менен да тыгыз байланышта. Айнектин түзүлүшү, курамы, түзүлүшү жана өндүрүмдүүлүгүнүн ортосундагы ички байланышты түшүнүү менен гана химиялык курамын, термикалык тарыхын өзгөртүү же физикалык жана химиялык тазалоонун кээ бир ыкмаларын колдонуу менен айнек материалдарын же алдын ала физикалык-химиялык касиеттери бар буюмдарды жасоого болот.
Айнек өзгөчөлүктөрү
Айнек – аморфтук катуу заттын бир бутагы, ал катуу механикалык касиетке ээ аморфтук материал. Ал көбүнчө "супер муздатылган суюктук" деп аталат. Табиятта катуу заттын эки абалы бар: жакшы жана жакшы эмес. Өндүрүмсүз абал деп аталган катуу заттын ар кандай ыкмалар менен алынган жана структуралык бузулуу менен мүнөздөлгөн абалы. Айнек сымал абал стандарттуу эмес катуу заттын бир түрү. Айнектеги атомдор кристалл сыяктуу мейкиндикте узак аралыкка тизилген тартипке ээ эмес, бирок алар суюктукка окшош жана кыска аралыкта иреттелген түзүлүшкө ээ. Айнек катуу зат сыяктуу белгилүү бир форманы сактай алат, бирок өз салмагынын астында аккан суюктук сыяктуу эмес. Айнек сымал заттар төмөнкүдөй негизги мүнөздөмөлөргө ээ.
(1) Изотроптук айнек сымал материалдын бөлүкчөлөрүнүн жайгашуусу туура эмес жана статистикалык жактан бирдей. Демек, айнекте ички чыңалуу болбогондо, анын физикалык жана химиялык касиеттери (катуулугу, серпилгич модулу, жылуулук кеңейүү коэффициенти, жылуулук өткөргүчтүгү, сынуу көрсөткүчү, өткөргүчтүк ж. б.) бардык багытта бирдей болот. Бирок, айнекте стресс болгондо, структуралык бирдейлик бузулат жана айнек анизотропияны көрсөтөт, мисалы, ачык оптикалык жол айырмасы.
(2) Метастабилдүүлүк
Айнектин метастабилдүү абалда болушунун себеби, айнек эритүүнү тез муздатуу менен алынат. Муздатуу процессинде илешкектүүлүк кескин жогорулагандыктан, бөлүкчөлөр кристаллдардын регулярдуу тизилишин түзүүгө убактысы жок, системанын ички энергиясы эң төмөнкү мааниде эмес, метастабилдүү абалда болот; Бирок, айнек жогорку энергетикалык абалда болсо да, бөлмө температурасында жогорку илешкектүүлүгүнөн улам өзүнөн-өзү буюмга айлана албайт; Белгилүү бир тышкы шарттарда гана, башкача айтканда, биз айнек абалынан кристаллдык абалга чейинки материалдын потенциалдуу тосмосун жеңүүбүз керек, айнекти бөлүүгө болот. Демек, термодинамика көз карашынан алганда айнектин абалы туруксуз, ал эми кинетика көз карашынан алганда туруктуу. Анын ички энергиясы аз кристаллга айланып, өзүн-өзү бөлүп чыгаруу тенденциясы бар болсо да, кристалл абалына айлануу ыктымалдыгы бөлмө температурасында өтө аз, ошондуктан айнек метастабилдүү абалда.
(3) Белгиленген эрүү температурасы жок
Айнек сымал заттын катуу заттан суюктукка айланышы белгилүү температура диапазонунда (трансформациялык температура диапазонунда) ишке ашат, ал кристаллдык заттан айырмаланат жана туруктуу эрүү температурасы жок. Зат эритүүдөн катуу затка айланганда, эгерде ал кристаллдашуу процесси болсо, системада жаңы фазалар пайда болуп, кристаллдашуу температурасы, касиеттери жана башка көптөгөн аспектилери кескин өзгөрөт.
Температуранын төмөндөшү менен эритүүнүн илешкектүүлүгү жогорулап, акырында катуу айнек пайда болот. Катуу процесси кеңири температура диапазонунда аяктайт жана жаңы кристаллдар пайда болбойт. Эритүүдөн катуу айнекке өтүүнүн температура диапазону айнектин химиялык курамына жараша болот, ал жалпысынан ондогон жана жүздөгөн градуска чейин өзгөрүп турат, ошондуктан айнектин туруктуу эрүү температурасы жок, жумшартуу температура диапазону гана болот. Бул диапазондо айнек акырындык менен вископластикадан илешкектикке айланат. Бул касиеттин акырындык менен өзгөрүү процесси жакшы иштетилүүчү айнектин негизин түзөт.
(4) Менчиктин өзгөрүшүнүн үзгүлтүксүздүгү жана кайтарымдуулугу
Айнек сымал материалдын эрүү абалынан катуу абалга өтүү касиетинин өзгөрүү процесси үзгүлтүксүз жана кайтуу болуп саналат, мында температуралык аймактын пластиктен турган "трансформация" же "анормалдуу" аймак деп аталган бөлүмү бар, анын касиеттери өзгөчө өзгөрүүлөргө ээ.
Кристалдашуу учурунда касиеттери ABCD ийри сызыгында көрсөтүлгөндөй өзгөрөт, т. Бул материалдын эрүү чекити болуп саналат. Айнек супер муздатуу менен пайда болгондо процесс abkfe ийри сызыгында көрсөтүлгөндөй өзгөрөт. T - айнек өтүү температурасы, t - айнектин жумшартуу температурасы. Оксиддик айнек үчүн бул эки мааниге туура келген илешкектүүлүк болжол менен 101pa · с жана 1005p · с.
Сынган айнектин структуралык теориясы
"Айнек структурасы" мейкиндиктеги иондордун же атомдордун геометриялык конфигурациясын жана алар айнекте түзүүчү түзүлүштөрдү билдирет. Айнек түзүлүшүн изилдөө көптөгөн айнек илимпоздорунун талыкпаган аракетин жана акылмандыгын ишке ашырды. Айнектин маңызын түшүндүрүүгө биринчи аракет г. Таммандын өтө муздаган суюктук гипотезасы, ал айнек өтө муздатылган суюктук, Айнектин эригенден катууга айланышы физикалык процесс, башкача айтканда, температуранын төмөндөшү менен кинетикалык энергиянын азайышынан улам айнектин молекулалары акырындап жакындайт. , жана өз ара аракеттенүү күчү акырындык менен өсөт, бул айнектин даражасын жогорулатат, акырында тыгыз жана туура эмес катуу затты пайда кылат. Көптөгөн адамдар көп иштерди жасашты. Заманбап айнек түзүлүшүнүн эң таасирдүү гипотезалары: продукт теориясы, кокус тармак теориясы, гел теориясы, беш бурчтук симметрия теориясы, полимер теориясы жана башкалар. Алардын арасында, айнек мыкты чечмелөө продукт жана кокус тармак теориясы болуп саналат.
Кристалл теориясы
Рэнделл 1930-жылы айнек түзүлүшүнүн кристаллдык теориясын сунуш кылган, анткени кээ бир айнектердин нурлануу схемасы бир эле составдагы кристаллдардыкына окшош. Ал айнек микрокристаллдык жана аморфтук материалдан турат деп ойлогон. Микропродукт үзгүлтүксүз атомдук түзүлүшкө жана аморфтук материал менен ачык чекке ээ. Микропродукттун көлөмү 1,0 ~ 1,5 нм жана анын мазмуну 80% дан ашыкты түзөт. Микрокристаллдын багыты бузулган. Лебедев силикаттык оптикалык айнектин күйдүрүү процессин изилдеп жатып, 520 ℃ температурада айнек сынуу көрсөткүчүнүн ийри сызыгында капыстан өзгөрүү болгонун аныктаган. Ал бул кубулушту 520 ℃де айнектеги “микрокристаллдык” кварцтын бир тектүү өзгөрүшү деп түшүндүргөн. Лебедев айнек микрокристаллдан айырмаланган көптөгөн “кристаллдардан” турат деп эсептеген, “кристаллдан” аморфтук аймакка өтүү этап-этабы менен аяктайт жана алардын ортосунда ачык чек жок.
Посттун убактысы: 31-май-2021