شيشي جي بنيادي ڄاڻ

گلاس جي جوڙجڪ

شيشي جي جسماني ڪيميڪل پراپرٽيز نه رڳو ان جي ڪيميائي ساخت سان طئي ٿيل آهي، پر ان جي جوڙجڪ سان پڻ ويجهي سان لاڳاپيل آهي. صرف شيشي جي ساخت، ساخت، ساخت ۽ ڪارڪردگي جي وچ ۾ اندروني لاڳاپن کي سمجهڻ سان، اهو ممڪن آهي ته شيشي جي مواد يا شين کي اڳ ۾ مقرر ڪيل فزيڪو ڪيميڪل ملڪيتن سان ڪيميائي ساخت، حرارتي تاريخ کي تبديل ڪندي يا ڪجهه جسماني ۽ ڪيميائي علاج جي طريقن کي استعمال ڪندي.

شيشي جون خاصيتون

شيشي بيڪار جامد جي هڪ شاخ آهي، جيڪو هڪ بيڪار مواد آهي، جيڪو مضبوط ميڪانياتي ملڪيت آهي. اهو اڪثر ڪري سڏيو ويندو آهي "supercooled مائع". فطرت ۾، جامد مادو جون ٻه حالتون آهن: سٺي حالت ۽ غير سٺي حالت. نام نهاد غير پيداواري رياست مختلف طريقن سان حاصل ڪيل جامد مادو جي حالت آهي ۽ ساخت جي خرابي جي خاصيت آهي. شيشي واري حالت هڪ قسم جي غير معياري جامد آهي. شيشي ۾ موجود ايٽمس کي ڪرسٽل وانگر خلا ۾ ڊگھي رينج جي ترتيب ڏنل ترتيب نه هوندي آهي، پر اهي مائع سان ملندڙ جلندڙ هوندا آهن ۽ مختصر حد تائين ترتيب ڏنل ترتيب سان هوندا آهن. شيشي هڪ خاص شڪل کي مضبوط رکي سگهي ٿو، پر پنهنجي وزن هيٺ وهندڙ مائع وانگر نه. شيشي واري مادي ۾ هيٺيان مکيه خاصيتون آهن.

(1) آئسوٽروپيڪ شيشي واري مواد جي ذرڙن جي ترتيب بي ترتيب ۽ شمارياتي طور تي يونيفارم آهي. تنهن ڪري، جڏهن شيشي ۾ ڪو به اندروني دٻاء نه آهي، ان جي جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتون (جهڙوڪ سختي، لچڪدار ماڊيولس، حرارتي توسيع جي کوٽائي، حرارتي چالکائي، اضطراب انڊيڪس، چالکائي، وغيره) سڀني طرفن ۾ ساڳيا آهن. بهرحال، جڏهن شيشي ۾ دٻاء آهي، ساخت جي هڪجهڙائي تباهه ٿي ويندي، ۽ شيشي کي انسائيوٽروپي ڏيکاريندو، جهڙوڪ واضح نظرياتي رستو فرق.

(2) ميٽاسٽيبلٽي

ان جو سبب اهو آهي ته شيشي ميٽاسٽيبل حالت ۾ آهي ته شيشي پگھل جي تيز ٿڌي ذريعي حاصل ڪئي ويندي آهي. ٿڌي ڪرڻ واري عمل دوران ويسڪوسيٽي جي تيزيءَ سان وڌڻ جي ڪري، ذرڙن کي ڪرسٽل جي باقاعده ترتيب ڏيڻ جو وقت نه هوندو آهي، ۽ سسٽم جي اندروني توانائي تمام گھٽ قيمت تي نه هوندي آهي، پر ميٽاسٽيبل حالت ۾؛ جيتوڻيڪ، جيتوڻيڪ گلاس هڪ اعلي توانائي واري حالت ۾ آهي، اهو ڪمري جي حرارت تي ان جي اعلي ويسڪوسيٽي جي ڪري پيداوار ۾ فوري طور تي تبديل نٿو ڪري سگهي. صرف ڪجهه خارجي حالتن جي تحت، اهو چوڻ آهي ته، اسان کي شيشي واري حالت کان ڪرسٽل رياست تائين مادي جي امڪاني رڪاوٽ کي ختم ڪرڻ گهرجي، ڇا شيشي کي الڳ ڪري سگهجي ٿو. تنهن ڪري، thermodynamics جي نقطي نظر کان، شيشي جي حالت غير مستحڪم آهي، پر ڪائنات جي نقطي نظر کان، اهو مستحڪم آهي. جيتوڻيڪ ان ۾ گهٽ اندروني توانائيءَ سان پاڻ کي آزاد ڪرڻ واري گرميءَ کي ڪرسٽل ۾ تبديل ڪرڻ جو رجحان آهي، پر ڪمري جي حرارت تي ڪرسٽل جي حالت ۾ تبديل ٿيڻ جو امڪان تمام ٿورڙو آهي، تنهن ڪري گلاس ميٽاسٽيبل حالت ۾ آهي.

(3) ڪو به مقرر پگھلڻ وارو نقطو ناهي

شيشي واري شيءِ جي ڦيرڦار جامد کان مائع ۾ ٿيندي آهي، هڪ خاص درجه حرارت جي حد (ٽرانسفارميشن جي درجه حرارت جي حد) ۾، جيڪا ڪرسٽل مادي کان مختلف هوندي آهي ۽ ان جو ڪو به پگھلڻ وارو نقطو نه هوندو آهي. جڏهن ڪو مادو ڳرڻ کان سڪل ۾ تبديل ٿيندو آهي، جيڪڏهن اهو هڪ ڪرسٽلائزيشن وارو عمل آهي، ته سسٽم ۾ نوان مرحلا ٺهي ويندا، ۽ ڪرسٽلائزيشن جي درجه حرارت، ملڪيت ۽ ٻيا ڪيترائي پهلو اوچتو تبديل ٿي ويندا.

جيئن گرمي پد گهٽجي ٿو، تيئن پگھلڻ جي ويسڪاسٽي وڌي ٿي، ۽ آخر ۾ مضبوط گلاس ٺهي ٿو. مضبوط ڪرڻ وارو عمل وسيع درجه حرارت جي حد ۾ مڪمل ڪيو ويو آهي، ۽ ڪو به نئون ڪرسٽل ٺهيل نه آهن. پگھلڻ کان سڪل شيشي تائين منتقلي جي درجه حرارت جي حد جو دارومدار شيشي جي ڪيميائي ساخت تي آهي، جيڪو عام طور تي ڏهن کان سوين درجن تائين پهچندو آهي، تنهنڪري شيشي کي پگھلڻ جو ڪو به مقرر نقطو ناهي، پر صرف هڪ نرمي واري درجه حرارت جي حد آهي. هن حد ۾، شيشي آهستي آهستي viscoplastic کان viscoelastic ۾ تبديل ٿئي ٿي. هن ملڪيت جي بتدريج تبديلي جي عمل سٺي processability سان شيشي جو بنياد آهي.

(4) ملڪيت جي تبديلي جو تسلسل ۽ موٽڻ

شيشي جي مادي جي پراپرٽي جي تبديليءَ جو عمل پگھلڻ واري حالت کان سڪل حالت ۾ مسلسل ۽ پٺتي پيل هوندو آهي، جنهن ۾ درجه حرارت واري علائقي جو هڪ حصو هوندو آهي جيڪو پلاسٽڪ هوندو آهي، جنهن کي ”ٽرانسفارميشن“ يا ”ابنارمل“ علائقو چوندا آهن، جنهن ۾ خاصيتن ۾ خاص تبديليون اينديون آهن.

ڪرسٽلائيزيشن جي صورت ۾، خاصيتون تبديل ٿين ٿيون جيئن وکر ABCD، t ۾ ڏيکاريل آهي. اهو مواد جي پگھلڻ واري نقطي آهي. جڏهن شيشي کي سپر کولنگ ذريعي ٺاهيو ويندو آهي، اهو عمل تبديل ٿئي ٿو جيئن abkfe وکر ۾ ڏيکاريل آهي. T شيشي جي منتقلي جي درجه حرارت آهي، t گلاس جي نرمي واري درجه حرارت آهي. آڪسائيڊ گلاس لاءِ، انهن ٻن قدرن سان ملندڙ ويسڪوسيٽي اٽڪل 101pa · s ۽ 1005p · s آهي.

ٽٽل شيشي جي ساخت جو نظريو

”شيشي جي جوڙجڪ“ مان مراد خلاءَ ۾ آئنز يا ايٽم جي جاميٽري ترتيب ۽ ڍانچي جي شڪل آهي جيڪا اهي شيشي ۾ ٺاهين ٿا. شيشي جي جوڙجڪ تي تحقيق ڪيترن ئي شيشي جي سائنسدانن جي محنتي ڪوششن ۽ حڪمت کي مادي بڻائي ڇڏيو آهي. شيشي جي جوهر جي وضاحت ڪرڻ جي پهرين ڪوشش آهي g. tamman's supercooled liquid hypothesis، جنهن ۾ اهو سمجهيو ويو آهي ته گلاس سپر کولڊ مائع آهي، گلاس جي پگھلڻ کان مضبوط ٿيڻ جو عمل صرف هڪ جسماني عمل آهي، اهو آهي، گرميء جي گهٽتائي سان، شيشي جي ماليڪيولن کي تيزيء سان ويجهي ٿي وڃي ٿو، متحرڪ توانائي جي گهٽتائي سبب. ، ۽ رابطي واري قوت بتدريج وڌي ٿي، جيڪا شيشي جي درجي کي وڌائي ٿي، ۽ آخرڪار هڪ ٿلهي ۽ غير منظم جامد مادو ٺاهي ٿي. ڪيترن ئي ماڻهن تمام گهڻو ڪم ڪيو آهي. جديد شيشي جي جوڙجڪ جا سڀ کان وڌيڪ اثرائتو مفروضا آهن: پيداوار جو نظريو، بي ترتيب نيٽ ورڪ جو نظريو، جيل ٿيوري، پنج زاويه سميٽري ٿيوري، پوليمر ٿيوري وغيره. انهن مان، شيشي جي بهترين تشريح پيداوار ۽ بي ترتيب نيٽ ورڪ جو نظريو آهي.

ڪرسٽل نظريو

رينڊل ايل 1930ع ۾ شيشي جي ڍانچي جي ڪريسٽل ٿيوري کي پيش ڪيو، ڇاڪاڻ ته ڪجهه شيشي جي تابڪاري جو نمونو ساڳئي ساخت جي ڪرسٽل سان ملندڙ جلندڙ هوندو آهي. هن سوچيو ته شيشي مائڪرو ڪرسٽل ۽ بيڪار مادي جو ٺهيل آهي. مائڪرو پروڊڪٽ کي باقاعده ايٽمي ترتيب ۽ بيڪار مواد سان واضح حد آهي. مائڪرو پروڊڪٽ جي سائيز 1.0 ~ 1.5nm آهي، ۽ ان جو مواد 80 سيڪڙو کان وڌيڪ آهي. microcrystalline جو رخ بيڪار آهي. سليڪٽ آپٽيڪل شيشي جي annealing جي مطالعي ۾، Lebedev ڏٺائين ته 520 ℃ تي گرمي پد سان شيشي جي refractive انڊيڪس جي وکر ۾ اوچتو تبديلي آئي. هن 520 ℃ تي شيشي ۾ کوارٽز "مائڪرو ڪرسٽل لائن" جي هڪجهڙائي واري تبديلي جي طور تي هن رجحان جي وضاحت ڪئي. ليبيديف جو خيال هو ته گلاس ڪيترن ئي ”ڪرسٽل“ تي مشتمل هوندو آهي، جيڪي مائيڪرو ڪرسٽل کان مختلف هوندا آهن، ”ڪرسٽل“ کان بيڪار علائقي ڏانهن منتقلي قدم قدم تي مڪمل ٿيندي آهي، ۽ انهن جي وچ ۾ ڪا واضح حد نه هوندي آهي.