Structar glainne
Tha feartan fiosaigeach glainne chan ann a-mhàin air an co-dhùnadh leis an t-susbaint cheimigeach aige, ach cuideachd gu dlùth cheangailte ris an structar aige.Is ann dìreach le bhith a’ tuigsinn an dàimh a-staigh eadar structar, co-dhèanamh, structar agus coileanadh glainne, a bhios e comasach stuthan glainne no toraidhean le feartan fiosaigeach ro-shuidhichte a dhèanamh le bhith ag atharrachadh an co-dhèanamh ceimigeach, eachdraidh teirmeach no a’ cleachdadh cuid de dhòighean làimhseachaidh corporra is ceimigeach.
Feartan glainne
Tha glainne na mheur de chruaidh amorphous, a tha na stuth amorphous le feartan cruaidh meacanaigeach.Gu tric canar “supercooled liquid” ris.Ann an nàdar, tha dà staid de stuth cruaidh: deagh staid agus staid neo-mhath.Is e an stàit neo-thorrach ris an canar staid stuth cruaidh a gheibhear le diofar dhòighean agus air a chomharrachadh le eas-òrdugh structarail.Tha staid glainne na sheòrsa de chruaidh neo-àbhaisteach.Chan eil rèiteachadh òrdaichte fad-raon aig na dadaman ann an glainne san fhànais mar chriostal, ach tha iad coltach ri leaghan agus tha rèiteachadh òrdaichte raon goirid aca.Faodaidh glainne cumadh sònraichte a chumail mar chruaidh, ach chan ann mar leaghan a’ sruthadh fo a chuideam fhèin.Tha na prìomh fheartan a leanas aig stuthan glainne.
(1) Tha rèiteachadh mìrean de stuth glainne isotropic neo-riaghailteach agus èideadh gu staitistigeil.Mar sin, nuair nach eil cuideam a-staigh anns a’ ghlainne, tha na feartan fiosaigeach is ceimigeach aige (leithid cruas, modulus elastagach, co-èifeachd leudachaidh teirmeach, seoltachd teirmeach, clàr-amais refractive, seoltachd, msaa) mar an ceudna anns gach taobh.Ach, nuair a tha cuideam anns a 'ghlainne, thèid an èideadh structarail a sgrios, agus seallaidh a' ghlainne anisotropy, leithid eadar-dhealachadh follaiseach slighe optigeach.
(2) Metasability
Is e an adhbhar gu bheil a’ ghlainne ann an staid meata-sheasmhach gu bheil a’ ghlainne air fhaighinn le bhith a’ fuarachadh an leaghaidh gu sgiobalta.Mar thoradh air an àrdachadh geur ann an slaodachd tron phròiseas fuarachaidh, chan eil ùine aig na gràinean airson rèiteachadh cunbhalach de chriostalan a chruthachadh, agus chan eil lùth a-staigh an t-siostam aig an luach as ìsle, ach ann an staid mheata;Ach, ged a tha a’ ghlainne ann an staid lùtha nas àirde, chan urrainn dha cruth-atharrachadh a-steach don toradh gu spontaneously air sgàth cho àrd sa tha e aig teòthachd an t-seòmair;Is ann dìreach fo chumhachan sònraichte a-muigh, is e sin ri ràdh, feumaidh sinn faighinn thairis air a’ chnap-starra a dh’ fhaodadh a bhith aig stuth bho staid glainne gu staid criostalach, an urrainnear a’ ghlainne a sgaradh.Mar sin, bho shealladh thermodynamics, tha an staid glainne neo-sheasmhach, ach bho shealladh cinneasachd, tha e seasmhach.Ged a tha e buailteach teas fèin-sgaoilidh a thionndadh gu bhith na chriostal le lùth ìosal a-staigh, tha an coltachd cruth-atharrachadh gu staid criostal glè bheag aig teòthachd an t-seòmair, agus mar sin tha a’ ghlainne ann an staid mheata.
(3) Gun phuing leaghaidh stèidhichte
Tha cruth-atharrachadh stuth glainne bho chruaidh gu leaghan air a dhèanamh ann an raon teòthachd sònraichte (raon teòthachd cruth-atharrachaidh), a tha eadar-dhealaichte bho stuth criostalach agus aig nach eil puing leaghaidh stèidhichte.Nuair a thèid stuth atharrachadh bho leaghadh gu cruaidh, mas e pròiseas criostalachaidh a th’ ann, thèid ìrean ùra a chruthachadh san t-siostam, agus atharraichidh teòthachd criostalachaidh, feartan agus mòran thaobhan eile gu h-obann.
Mar a bhios an teòthachd a ’dol sìos, bidh slaodachd an leaghaidh ag àrdachadh, agus mu dheireadh tha a’ ghlainne chruaidh air a chruthachadh.Tha am pròiseas solidification air a chrìochnachadh ann an raon teòthachd farsaing, agus chan eil criostalan ùra air an cruthachadh.Tha an raon teòthachd de ghluasad bho leaghadh gu glainne cruaidh an urra ri co-dhèanamh ceimigeach glainne, a bhios mar as trice ag atharrachadh ann an deichean gu ceudan de cheumannan, agus mar sin chan eil puing leaghaidh stèidhichte aig glainne, ach dìreach raon teòthachd bogaidh.Anns an raon seo, bidh glainne ag atharrachadh mean air mhean bho viscoplastic gu viscoelastic.Tha pròiseas atharrachaidh mean air mhean an togalaich seo mar bhunait glainne le comas làimhseachaidh math.
(4) Leantalachd agus ath-thionndadh atharrachadh seilbh
Tha am pròiseas atharrachadh seilbh de stuth glainne bho staid leaghaidh gu staid chruaidh leantainneach agus reversible, anns a bheil earrann de roinn teodhachd a tha plastaigeach, ris an canar sgìre “cruth-atharrachadh” no “neo-àbhaisteach”, anns a bheil atharrachaidhean sònraichte aig na feartan.
Ann an cùis criostalachadh, bidh na feartan ag atharrachadh mar a chithear anns an lùb ABCD, t.Is e puing leaghaidh an stuth.Nuair a thèid an glainne a chruthachadh le supercooling, bidh am pròiseas ag atharrachadh mar a chithear ann an lùb abkfe.Is e T an teòthachd gluasaid glainne, is e t teòthachd bog na glainne.Airson glainne ogsaid, tha an slaodachd a fhreagras ris an dà luach seo timcheall air 101pa · s agus 1005p · s.
Teòiridh structar glainne briste
Tha “Structar glainne” a’ toirt iomradh air rèiteachadh geoimeatrach ions no dadaman san fhànais agus an structar a bhios iad a’ cruthachadh ann an glainne.Tha an rannsachadh air structar glainne air oidhirpean mionaideach agus gliocas mòran de luchd-saidheans glainne a thoirt gu buil.Is e a’ chiad oidhirp air brìgh glainne a mhìneachadh g.beachd-bharail leaghan supercooled tamman, a tha a’ cumail a-mach gu bheil glainne na leaghan supercooled, Chan eil ann am pròiseas daingneachadh glainne bho leaghadh gu solid ach pròiseas fiosaigeach, is e sin, le lughdachadh teothachd, bidh na moileciuilean glainne a’ tighinn faisg air mean air mhean mar thoradh air lùghdachadh lùth cineatach , agus bidh an fheachd eadar-obrachaidh a 'meudachadh mean air mhean, a tha a' dèanamh an ìre de ghlainne ag àrdachadh, agus mu dheireadh a 'cruthachadh stuth cruaidh dùmhail agus neo-riaghailteach.Tha mòran dhaoine air tòrr obair a dhèanamh.Is iad na barailean as buadhaiche de structar glainne an latha an-diugh: teòiridh toraidh, teòiridh lìonra air thuaiream, teòiridh gel, teòiridh co-chothromachd còig ceàrn, teòiridh polymer agus mar sin air adhart.Nam measg, is e am mìneachadh as fheàrr air glainne an teòiridh toraidh agus lìonra air thuaiream.
Teòiridh criostail
Chuir Randell l air adhart an teòiridh criostail mu structar glainne ann an 1930, leis gu bheil pàtran rèididheachd cuid de ghlainneachan coltach ri pàtran criostalan den aon sgrìobhadh.Bha e den bheachd gu bheil glainne air a dhèanamh de stuth microcrystalline agus amorphous.Tha rèiteachadh atamach cunbhalach aig a’ mhicro-thoradh agus crìoch follaiseach le stuth amorphous.Is e meud microproduct 1.0 ~ 1.5nm, agus tha an susbaint aige a ’dèanamh suas còrr air 80%.Tha mì-rian ann an stiùireadh microcrystalline.Ann a bhith a’ sgrùdadh annealing glainne silicate optigeach, lorg Lebedev gu robh atharrachadh gu h-obann ann an lùb clàr-amais glainne refractive le teòthachd aig 520 ℃.Mhìnich e an iongantas seo mar an atharrachadh aon-ghnèitheach de “microcrystalline” quartz ann an glainne aig 520 ℃.Bha Lebedev den bheachd gu bheil glainne air a dhèanamh suas de ghrunn “criostalan”, a tha eadar-dhealaichte bho microcrystalline, Tha an gluasad bho “criostail” gu sgìre amorphous air a chrìochnachadh ceum air cheum, agus chan eil crìoch follaiseach eatorra.
Ùine puist: Cèitean-31-2021