Milyen testeket hívnak amorfnak. Amorf anyagok

Nem minden szilárd test kristály. Sok amorf test létezik.

Az amorf testeknek nincs szigorú rendje az atomok helyén. Csak a legközelebbi atomok vannak a szomszédok valamilyen sorrendben. De nincs szigorú összpontosítás minden olyan elemre, amely az amorf testek kristályaira jellemző.

Gyakran ugyanaz az anyag lehet mind kristályos, mind amorf állapotban. Például a Quartz SiO2 lehet kristályos és amorf formájú (szilícium-dioxid). A kvarc kristályformája vázlatosan reprezentálható rácsként a jobb hexagonokból. Az amorf kvarcszerkezet is van egy rácsos forma, de helytelen forma. A hatszögekkel együtt öt és hová mentes.

1959-ben az angol Physicist D. Bernal érdekes kísérleteket tartott: sok azonos méretű kislánygolyót vett, és ivott őket a kréta porba, és egy nagy volt. Ennek eredményeképpen a golyók deformálódtak Polyhedra-ban. Kiderült, hogy ugyanakkor egy túlnyomórészt pentagonális arcok alakultak ki, és 13,3 arc volt polimpák. Tehát az amorf anyagok rendje határozottan eszik.

Amorf szervek közé tartozik az üveg, a gyanta, gyanta, cukor nyalóka, stb ellentétben kristályos anyagok, az amorf anyagok izotróp, azaz, azok mechanikai, optikai, elektromos és egyéb tulajdonságai nem függ az irányt. Az amorf testek nincsenek rögzített olvadáspont: az olvadás egy bizonyos hőmérsékleti tartományban történik. Az amorf anyag szilárd állapotú folyadékba való átmenetét nem kíséri az ugrás alakú tulajdonságok. Az amorf állapot fizikai modellje még nem jött létre.

Amorf testek közbenső helyzetbe kerül a kristályos szilárd testek és folyadékok között. Az atomok vagy molekulák relatív sorrendben vannak. A szilárd testek szerkezetének megértése (kristályos és amorf) lehetővé teszi, hogy anyagokat hozzon létre meghatározott tulajdonságokkal.

A külső hatásokkal az amorf testek ugyanakkor elasztikus tulajdonságokkal, például szilárd testekkel és folyadékkal, például folyadékkal vannak feltüntetve. Tehát rövid távú hatásokkal (shuffles), úgy viselkednek, mint a szilárd testek, és a súlyos hatások darabokra oszlanak. De nagyon hosszú expozícióval, amorf testek áramlik. Készítsen egy gyantát, amely sima felületen fekszik. Fokozatosan a gyanta elterjedt, és minél magasabb a gyanta hőmérséklete, annál gyorsabb ez történik.

Amorphous testek alacsony hőmérsékleten a tulajdonságukban hasonlítanak szilárd testekre. A folyékonyság, amelyet szinte nem rendelkeznek, de mivel a hőmérséklet emelkedik, fokozatosan lágyulnak, és tulajdonságaik egyre inkább közelednek a folyadék tulajdonságaihoz. Ez azért van így, mert a növekvő hőmérsékleten fokozatosan részt vesznek az egyik pozícióból származó atomok ugrásainak. Az amorf testek bizonyos hőmérséklete, ellentétben a kristályos, nem.

A folyékony anyag lehűtésénél nem mindig fordul elő kristályosodását. Bizonyos körülmények között egy nem egyensúlyi szilárd amorf (üveges) állapot alakulhat ki. Üveges állapotban, egyszerű anyagok (szén, arzén foszfor, kén, szelén), szelén), oxidok (például bór, szilícium, foszfor), halogenidek, halkogenidek, sok szerves polimer is lehet rezisztens hosszú ideig, lehet üveges állapot. Például néhány vulkáni szemüveg korát több millió évvel számítják ki. Fizikai I. kémiai tulajdonságok Az üveges amorf állapotban lévő anyagok jelentősen eltérhetnek a kristályos anyag tulajdonságaiból. Például az üvegszerű germán-dioxid kémiailag aktívabb, mint a kristályos. A folyékony és szilárd amorf állapot tulajdonságai közötti különbségeket a részecskék hőmozgásának természete határozza meg: az amorf állapotban a részecskék csak oszcillációs és rotációs mozgásra képesek, de nem mozdulhat az anyag vastagságában .

A mechanikai terhelések hatása alatt, vagy ha a hőmérséklet megváltozik, az amorf testek kristályosodhatnak. Az amorf állapotban lévő anyagok reaktivitása szignifikánsan magasabb, mint a kristályos. Az amorf fő jele (a görög "amorfosz" egy forma nélküli) állapota az anyag - az atom vagy molekuláris rács hiánya, vagyis a kristályos állapotra jellemző szerkezet háromdimenziós periodicitása.

Vannak olyan anyagok, amelyek szilárd formában csak amorf állapotban vannak. Ez olyan polimerekre vonatkozik, amelyek szabálytalan linkek sorozata vannak.

« Fizika - 10. fokozat »

A kristályos szerkezettel rendelkező szilárd testek mellett, amelyet az atomok helyének szigorú rendje jellemez, amorf szilárd testek vannak.

Az amorf testeknek nincs szigorú rendje az atomok helyén. Egyetlen sorrendben csak a legközelebbi szomszéd atomok vannak elrendezve. De szigorú ismételhetőség a szerkezet azonos elemének minden irányában, amely az amorf testek kristályaira jellemző. Az atomok elhelyezkedésével és viselkedése szerint az amorf testek hasonlóak a folyadékokhoz. Gyakran ugyanaz az anyag lehet mind kristályos, mind amorf állapotban.

Az elméleti vizsgálatok szilárd testekhez vezetnek, amelyek tulajdonságai teljesen szokatlanak. Lehetetlen lenne ilyen testületeket szerezni a próba és hibák módszerével. A jövőben megvitatott tranzisztorok létrehozása - élénk példa arra, hogy a szilárd testek szerkezetének megértése az összes rádiós mérnöki forradalomhoz vezetett.

Mechanikus, mágneses, elektromos és egyéb tulajdonságokkal rendelkező anyagok beszerzése - az egyik fő irány modern fizika szilárd test.

Az "amorf" kifejezést a görög szó szerint "nem tetszik", "nem formában". Az ilyen anyagok nem rendelkeznek kristályos szerkezettel, nem vonatkoznak a kristályos arcok képződésére. Általános szabályként egy amorf test izotróp, vagyis ez fizikai tulajdonságok Nem függnek a külső befolyás irányától.

Egy bizonyos ideig (hónap, hetek, napok) esetében az egyes amorf testek spontán módon válthatnak a kristályos állapotba. Például megfigyelheti, hogy a méz vagy a cukor lollipop mennyi ideig elveszíti az átláthatóságot. Ilyen esetekben általában azt mondják, hogy a "elkapott" termékek. Ugyanakkor, az ültetett méz körül egy kanállal vagy egy nyalóka megszakításával, tényleg megfigyelheti a kialakult cukorkristályos, amely korábban amorf formában létezett.

Az anyagok ilyen spontán kristályosítása különböző mértékű állapotstabilitást jelez. Így az amorf test kevésbé stabil.

A kristályos szilárd testekkel ellentétben nincs szigorú sorrend az amorf testben lévő részecskék helyén.

Bár az amorf szilárd testek képesek tartani az alakot, nincsenek kristályrácsuk. Néhány minta csak a szomszédos molekulák és atomok esetében figyelhető meg. Ezt a megrendelést hívják középső eljárás . Nem minden irányban megismétlődik, és nagy távolságokon, például kristályos testeken nem tartják fenn.

Példák amorf testekre - üveg, borostyán, mesterséges gyanták, viasz, paraffin, műanyag stb.

Amorf Tel

Az amorf testek atomjai oszcillációt tesznek a kaotikus pontok körül. Ezért ezeknek a testeknek a szerkezete hasonlít a folyadékok szerkezetére. De a részecskék kevesebb mobil részecskék. Az egyensúlyi helyzet körüli oszcillációinak időpontja nagyobb, mint a folyadékokban. Az atom egy másik pozícióba ugrik, ami sokkal kevésbé fordul elő.

Hogyan viselkednek a szilárd kristálytestek fűtés közben? Egy bizonyos megolvadnak olvadási hőmérséklet. És egy ideig egyidejűleg szilárd és folyékony állapotban vannak, amíg az összes anyag megolvad.

Egy bizonyos olvadáspontú amorf testek . Fűtött, hogy nem olvadtak, de fokozatosan lágyulnak.

Helyezzen egy darabot a fűtőberendezés közelében. Egy idő után puha lesz. Ez nem történik meg azonnal, hanem bizonyos időintervallum esetén.

Mivel az amorf testek tulajdonságai hasonlóak a folyadék tulajdonságaihoz, ezeknek a nagy viszkozitású (fagyasztott folyadékokkal) végzett folyadékoknak tekinthetők. Normál körülmények között nem áramolhatnak. De amikor felmeleged, az atomok ugrásai gyakrabban fordulnak elő, a viszkozitás csökken, és az amorf testek fokozatosan lágyulnak. Minél magasabb a hőmérséklet, annál kevésbé viszkozitás, fokozatosan az amorf test folyadék lesz.

A normál üveg szilárd amorf test. A szilícium-oxid, a szóda és a mész olvadásával kapjuk meg. Az elegyet 1400 ° C-ra melegítjük folyékony üvegtömeggel. Amikor lehűlt, a folyékony üveg nem szilárdul, mint a kristályos testek, és folyékony marad, amelynek viszkozitása növekszik, és a folyékonyság csökken. Normál körülmények között szilárd testnek tűnik. De valójában ez egy olyan folyadék, amely hatalmas viszkozitással és folyékonysággal rendelkezik, olyan kicsi, hogy alig változik a legmagasabb megfelelő eszközökkel.

Az anyag amorf állapota instabil. Idővel, az amorf állapotból fokozatosan kristályosodik. Ez a folyamat különböző anyagokban halad át különböző sebességű. Látjuk, hogy a cukor nyalókák kristályai vannak. Ehhez nem kell sok időt.

És annak érdekében, hogy a kristályok rendes üvegben kialakuljanak, az idő sokat kell átadnia. Amikor kristályosítás, üveg elveszíti erejét, áttetszőségét, turbulens, törékeny lesz.

Amorphous Tel

A kristályos szilárd testekben a fizikai tulajdonságok különböző irányokban különböznek egymástól. És amorf testekben minden irányban azonosak. Ezt a jelenséget hívják izotópia .

Az amorf test egyformán villamos energiát és melegséget végez minden irányban, a fény ugyanolyan refraktáló. A hang egyformán elosztva az amorf testekben minden irányban.

Az amorf anyagok tulajdonságait használják modern technológiák. Különös érdeklődés a fémötvözetek, amelyeknek nincs kristályszerkezetei, és szilárd amorf testekhez tartoznak. Hívták őket fémszalagok . Fizikai, mechanikai, elektromos és egyéb tulajdonságai eltérnek a szokásos fémek hasonló tulajdonságaitól, annál jobbak.

Tehát az orvostudományban az amorf ötvözeteket használják, amelynek erőssége meghaladja a titán erejét. Ezek közül csavarokat vagy lemezeket készítenek, amelyek összekapcsolják a törött csontokat. A titán rögzítő részekkel ellentétben ez az anyag fokozatosan bomlik és idővel helyettesíti a csontanyagot.

A nagy szilárdságú ötvözeteket fémvágó szerszámok, megerősítés, rugók, mechanizmusok részletei gyártásában használják.

Japánban egy amorf ötvözet magas mágneses permeabilitással rendelkezik. Transzformátor magok helyett a texturált transzformátor acéllemez helyett csökkentheti a vortex áramlatok veszteségét 20 alkalommal.

Az amorf fémek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezeket a jövő anyagának nevezik.

A szilárd testek amorfára és kristályosra vannak osztva, attól függően, hogy molekuláris szerkezet és fizikai tulajdonságok.

A molekula kristályaival ellentétben és az amorf szilárd anyagok atomjai nem képeznek rácsot, és a köztük lévő távolság a lehetséges távolságok bizonyos intervallumán belül változik. Más szavakkal, kristályok atomok vagy molekulák kölcsönösen elhelyezve oly módon, hogy a formázható szerkezet megismételhető a test térfogatában, amelyet hosszú hatótávolságú sorrendnek neveznek. Az amorf testek esetében a molekulák szerkezete csak az ilyen ilyen molekulákhoz viszonyítva megmarad, csak a szomszédos molekulák eloszlásában van - a közeli sorrendben. Vizuális példa Az alábbiakban bemutatva.

Az amorf testek üveges állapotban, gyantákban, gyantákban, borostyán, surgucoch, bitumenben, viaszban, valamint szerves anyagokban, gumi, bőr, cellulóz, polietilén stb.

Az Amorphous Tel tulajdonságai

Az amorf szilárd anyagok szerkezetének jellemzője egyedi tulajdonságokat ad:

1. Gyengén kifejezett fluiditás - az egyik leginkább híres tulajdonságok Ilyen testületek. Egy példa lesz egy pohár üveg, amely hosszú ideig az ablakkeretben van.
2. Az amorf szilárd anyagok nem rendelkeznek egy bizonyos olvadásponttal, mivel a fűtés során folyékony állapotra való áttérés fokozatosan lágyul a test lágyulásával. Emiatt az úgynevezett lágyítóintervallumot használják az ilyen szervekhez.

1. Szerkezetének köszönhetően az ilyen testületek izotróp, azaz fizikai tulajdonságaik nem függnek az irány kiválasztásától.
2. Az amorf állapotban lévő anyag nagyobb belső energiával rendelkezik, mint a kristályos. Ezért az amorf testek képesek önállóan a kristályos állapotba lépni. Ez a jelenség megfigyelhető az idő múlásával kanyargós ablakok eredményeként.

Üvegszerű állapot

A természetben van folyadékok, amelyek gyakorlatilag lehetetlen lefordítani a kristályos állapotban hűtéssel, mert bonyolult a molekulák ezen anyagok nem teszi lehetővé számukra, hogy egy szabályos kristályos rácsot. Az ilyen folyadékok közé tartoznak bizonyos szerves polimerek molekulái.

Azonban mély és gyors hűtés esetén szinte minden anyag üveges állapotba kerülhet. Ez egy amorf állapot, amely nem rendelkezik explicit kristályrácsmal, de részben kristályosodhat, a kis klaszterek skálán. Ez a feltétel Az anyagok metasztabilak, vagyis bizonyos szükséges termodinamikai körülmények között fennmarad.

A hűtési technológia segítségével egy bizonyos sebességgel az anyagnak nincs ideje kristályosodni, és átalakul az üvegre. Ez az anyag, annál nagyobb az anyag hűtési sebessége, annál kevésbé valószínű, hogy kristályosodik. Például fémszemüvegek gyártásához hűtési sebességre van szükség, 100 000 - 1 000 000 kelvin / másodperc.

A természetben az anyag egy üveges állapotban létezik egy folyadék vulkáni magmából, amely kölcsönhatásba lép hideg víz vagy levegő, gyorsan hűtött. Ebben az esetben az anyagot vulkáni üvegnek nevezik. Lehetőség van arra is, hogy az incidens meteorit megolvasztása következtében az incidens meteorit elérése - meteorit üveg vagy moldavit.