Аморфныя целы
From Wikipedia, the free encyclopedia
Аморфныя рэчывы (целы) (ад стар.-грэч.: ἀ "не-" і μορφή «выгляд, форма») - кандэнсаваны стан рэчывы, атамная структура якога мае блізкі парадак і не мае далёкага парадку, характэрнага для крышталічных структур. У адрозненне ад крышталёў стабільна-аморфныя рэчывы не дубянеюць з утварэннем крышталічных граняў, і, (калі не былі пад наймацнейшым анізатропным уздзеяннем - сціскам або электрычным полем, напрыклад) валодаюць ізатрапіяй уласцівасцей, гэта значыць не выяўляюць розных уласцівасцей у розных напрамках. Аморфныя рэчывы не маюць вызначанай кропкі плаўлення: пры павышэнні тэмпературы стабільна-аморфныя рэчывы паступова размякчацца і вышэй тэмпературы шклавання (Tg) пераходзяць у вадкі стан. Рэчывы звычайна маюць (полі-) крышталічную структуру, але моцна пераахалоджаныя пры зацвярдзенні, могуць дубянець у аморфным стане, які пры наступным нагрэве або з цягам часу крышталізуецца (у цвёрдым стане з невялікім вылучэннем цяпла).
Аморфны стан многіх рэчываў атрымліваецца пры высокай хуткасці зацвярдзення (астывання) вадкага расплаву, або пры кандэнсацыі пароў на астуджаную прыкметна ніжэй тэмпературы плаўлення паверхню-падкладку. Суадносіны рэальнай хуткасці ахладжэння (dT/dt) і характарыстычнай хуткасці крышталізацыі вызначае долю полікрышталёў у аморфным аб'ёме. Хуткасць крышталізацыі - параметр рэчывы, слаба залежыць ад ціску і ад тэмпературы (каля кропкі плаўлення — моцна), і моцна залежыць ад складанасці складу. У металаў і сплаваў аморфны стан фарміруецца, як правіла, калі расплаў астуджаецца за час парадку доляй-дзясяткаў мілісекунд; для шклоў досыць нашмат меншай хуткасці ахладжэння - сотні і тысячы гадоў. Кварц (SiO2) таксама мае нізкую хуткасць крышталізацыі, таму адлітыя з яго вырабы атрымліваюцца аморфнымі. Аднак прыродны кварц, які меў сотні і тысячы гадоў для крышталізацыі пры астыванні зямной кары ці глыбінных слаёў вулканаў, мае буйнакрышталічную будову, у адрозненне ад вулканічнага шкла, застылага на паверхні і таму аморфнага.
Са звычайных палімераў (пластмас) толькі (самы прасцейшы) поліэтылен мае прыкметную хуткасць крышталізацыі пры пакаёвай тэмпературы - каля двух гадоў для мяккага (ПНЦ) і некалькіх гадоў (нават з дабаўкамі-запавольнік) для цвёрдага (ПВЦ - ужо прыкладна напалову крышталізаванага відаў. Гэта адна з прычын недаўгавечнасці вырабаў з поліэтылену.
Да стабільна-аморфным рэчываў належаць шкла (штучныя і вулканічныя), натуральныя і штучныя смалы, клеі, парафін, воск і інш. Аморфныя рэчывы могуць знаходзіцца альбо ў шклопадобнаму стане (пры нізкіх тэмпературах), альбо ў стане расплаву (пры высокіх тэмпературах). Аморфныя рэчывы пераходзяць у шклопадобны стан пры тэмпературах прыкметна ніжэй тэмпературы шклавання Tg. Пры тэмпературах нашмат вышэй Tg аморфныя рэчывы паводзяць сябе як расплавы, гэта значыць знаходзяцца ў расплаўленым стане. Глейкасць аморфных матэрыялаў - бесперапынная функцыя тэмпературы: чым вышэй тэмпература, тым ніжэй глейкасць аморфнага рэчыва.