K: Mis on mittekristallilised tahked ained?
V: Mittekristallilised tahked ained on "amorfsed tahked ained". Erinevalt kristalsetest tahketest ainetest ei ole neil kindlat geomeetrilist kuju. Tahketes ainetes on aatomid tihedalt koos kui vedelikes ja gaasides. Kuid mittekristallilistes tahketes ainetes on osakestel väike liikumisvabadus, kuna need ei ole jäigalt paigutatud nagu teistes tahketes ainetes. Need tahked ained tekivad pärast vedeliku järsku jahutamist. Levinumad näited on plastik ja klaas.
K: Mis on mittekristalliline materjal?
V: Kondenseeritud aine füüsikas ja materjaliteaduses on amorfne tahke aine (või mittekristalliline tahke aine) tahke aine, millel puudub kristallidele omane pikamaa järjestus. Mõisteid "klaas" ja "klaasjas tahke aine" kasutatakse mõnikord amorfse tahke aine sünonüümina; need terminid viitavad aga konkreetselt amorfsetele materjalidele, mis läbivad klaasistumisprotsessi. Amorfsete tahkete ainete näidete hulka kuuluvad klaasid, metallklaasid ning teatud tüüpi plastid ja polümeerid. Amorfsetel materjalidel on sisemine struktuur, mis koosneb omavahel ühendatud struktuuriplokkidest, mis võivad olla sarnased sama ühendi vastavas kristallifaasis leiduvate põhiliste struktuuriüksustega. Erinevalt kristalsetest materjalidest ei eksisteeri pikamaa järjestust. Seetõttu ei saa amorfseid materjale määratleda piiratud ühikurakuga. Amorfsete tahkete ainete struktuuri kirjeldamisel on kasulikumad statistilised meetodid, nagu aatomitiheduse funktsioon ja radiaalne jaotusfunktsioon.
K: Millised on amorfsete ainete omadused?
V: Amorfsetel tahketel ainetel on kaks iseloomulikku omadust. Lõhestamisel või purunemisel tekivad ebakorrapärase, sageli kõvera pinnaga killud; ja neil on röntgenikiirgusega kokkupuutel halvasti määratletud mustrid, kuna nende komponendid ei ole paigutatud tavalisesse massiivi. Amorfset, poolläbipaistvat tahket ainet nimetatakse klaasiks.
K: Kuidas te amorfseid materjale iseloomustate?
V: Täielik difraktsioonanalüüs on üks peamisi iseloomustamismeetodeid lokaalse struktuuri määramiseks mittekristallilistes materjalides (amorfsed tahked ained). See kasutab proovi täielikku difraktsioonisignaali ja käsitleb iga andmepunkti individuaalse vaatlusena.
K: Mis on amorfse materjali omadus?
V: Amorfne materjal on üht tüüpi mittetasakaaluline materjal; selle aatomipaigutusele iseloomulik tunnus sarnaneb rohkem vedelikuga ja sellel puudub pikamaa perioodilisus. Sulami klaasimoodustav võime on tihedalt seotud selle koostisega ja on erinevate sulamite puhul üsna erinev.
K: Millised on amorfsete mineraalide omadused?
V: Amorfsetel tahketel ainetel on kaks määravat omadust. Need tekitavad lõhkimisel või purunemisel paaritu, sageli keerdunud pinna osakesi; ja neil on röntgenikiirgusega kokkupuutel halvasti kirjeldatud mustrid, kuna nende komponendid ei ole korraldatud tüüpilises järjestuses. Läbipaistvat amorfset materjali nimetatakse veiniks.
K: Millised on amorfsete kiudude üldised omadused?
V: Amorfne mikroterasest (AMS) kiud, mis on valmistatud vedela malmi jahutamisel, on painduv, kerge ja korrosioonikindel ning ühildub hästi voolava ja hajutatava segamisolekuga ning kõrge plastilisusega pärast pragunemist. kiududega tugevdatud tsemendikomposiidid.
K: Mis on amorfsete polümeeride omadused?
V: Amorfsed polümeerid on oma klaasjas olekus klaasistumistemperatuurist Tg madalamal ja kummikujulised sellest temperatuurist kõrgemal. Tg-st allpool on lühiajalised molekulaarsed interaktsioonid mitteseotud aatomite vahel tugevad ja kohalikud koormused kanduvad aatomilt aatomile.
K: Kas amorfsed materjalid on tugevamad?
V: Teisest küljest on amorfsed materjalid, eriti MQ-klaasid, rabedamad, nõrgemad (mehaanilise tugevuse osas) ja pehmemad kui nende analoogid - kristalsed materjalid.
K: Mis on materjali amorfne vorm?
V: Amorfsed vormid on definitsiooni järgi mittekristallilised materjalid, millel puudub pikaajaline järjestus. Nende struktuuri võib pidada sarnaseks külmutatud vedeliku omaga, kusjuures vedelikus esinevad termilised kõikumised on külmunud, jättes ainult "staatilise" struktuurihäire.
K: Kas amorfsed materjalid on plastilised?
V: Amorfsete metallide plastiline käitumine, nende võime säilitada lokaliseeritud voolu kõrgete nominaalsete pingete korral, on tingitud mehhanismist, mis leevendab potentsiaalsete lõhenemisvigade lähedal valitsevaid tõsiseid pingetingimusi.
K: Millised füüsikalised omadused on kristalliliste ja amorfsete materjalide puhul tavaliselt erinevad?
V: Kristallidel on kindlad sulamistemperatuurid ja nende koostisosad on paigutatud korrapäraselt. Amorfsetel materjalidel ei ole kindlat sulamistemperatuuri. Selle tulemusena on need ebastabiilsed. See tähendab, et neid saab kergesti katki minna ja neid ei saa sageli tööstuslikes protsessides uuesti kasutada.
K: Mis on amorfse materjali näide?
V: Amorfne materjal: Amorfsel materjalil (AM) on mittekristalliline struktuur, mis erineb selle isokeemilise vedeliku struktuurist ning ei läbi kuumutamisel struktuurset lõdvestumist ega klaasistumismuutust. Näiteks: klaas, geelid, plastid, erinevad polümeerid, vaha, õhukesed kiled.
K: Kas amorfsed materjalid on rabedad?
V: Terade piiride puudumine, kristalsete materjalide nõrgad kohad, tagab parema kulumis- ja korrosioonikindluse. Amorfsed metallid, kuigi tehniliselt klaasid, on ka palju sitkemad ja vähem rabedad kui oksiidklaasid ja keraamika.
K: Kas amorfsed materjalid võivad elektrit juhtida?
V: Siiski on erandeid, näiteks teatud tüüpi amorfne räni, mis võib teatud tingimustel elektrit juhtida. Jah, metallilised variandid teevad seda. Amorfsed metallid, tuntud ka kui metallklaasid, on head juhid ja mõned isegi ülijuhid madalal temperatuuril.
K: Kas amorfsetel materjalidel on defekte?
V: Erinevalt kristallstruktuuridest, kus saab klassifitseerida mitmesuguseid defekte, on koordinatsioonidefektid ainsad amorfsetes struktuurides esinevad defektide peamised tüübid. Koordinatsioonidefektiks loetakse aatomit, millel on struktuuris sarnast tüüpi aatomitega võrreldes erinev koordinatsioon.
K: Miks on amorfsed materjalid rabedad?
V: Amorfsetel tahketel ainetel on plastne üleminek rabedaks, kuna puhkeklaasi kineetiline stabiilsus suureneb, mis põhjustab materjali rikke, mida kontrollib makroskoopilise nihkeriba äkiline tekkimine kvaasistaatilistes protokollides.
K: Kuidas amorfne mõjutab omadusi?
V: Siin on mõned amorfsete polümeeride ühised omadused: neil on suhteliselt madal kuumuskindlus. Kuna neil on juhuslikult järjestatud molekulaarstruktuur, millel puudub terav sulamistemperatuur, pehmenevad need temperatuuri tõustes järk-järgult. Nad ei kaldu jahtudes kokku tõmbuma.
K: Mis on amorfsed materjalid?
V: Amorfsed materjalid on need, millel puudub tuvastatav kristallstruktuur. Amorfseid kilematerjale saab moodustada: Loodusliku "klaasja" materjali, näiteks klaasikompositsiooni sadestamine. Sadestumine madalatel temperatuuridel, kus adatoomidel ei ole kristalse struktuuri moodustamiseks piisavalt liikuvust (kustutamine).
K: Mis vahe on kristalliliste ja mittekristalliliste materjalide vahel?
V: Kristallilised tahked ained on paigutatud korrapärase mustriga, samas kui amorfsed tahked ained ei näita korrapärast paigutust. Selle paigutuse tõttu kipuvad kristalsed tahked ained omama lühi- ja pikamaa järjestust, samas kui amorfsetel tahketel ainetel on ainult lühema ulatuse järjekord.