Ε: Τι είναι τα μη κρυσταλλικά στερεά;
Α: Τα μη κρυσταλλικά στερεά είναι "άμορφα στερεά". Σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά στερεά, δεν έχουν καθορισμένο γεωμετρικό σχήμα. Τα άτομα στα στερεά συσκευάζονται στενά μεταξύ τους παρά στα υγρά και τα αέρια. Ωστόσο, στα μη κρυσταλλικά στερεά, τα σωματίδια έχουν λίγη ελευθερία να κινηθούν αφού δεν είναι διατεταγμένα άκαμπτα όπως σε άλλα στερεά. Αυτά τα στερεά σχηματίζονται μετά από ξαφνική ψύξη ενός υγρού. Τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα είναι το πλαστικό και το γυαλί.
Ε: Τι είναι το μη κρυσταλλικό υλικό;
Α: Στη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης και την επιστήμη των υλικών, ένα άμορφο στερεό (ή μη κρυσταλλικό στερεό) είναι ένα στερεό που στερείται της τάξης μεγάλης εμβέλειας που είναι χαρακτηριστική ενός κρυστάλλου. Οι όροι "γυαλί" και "γυαλί στερεό" χρησιμοποιούνται μερικές φορές συνώνυμα με το άμορφο στερεό. Ωστόσο, αυτοί οι όροι αναφέρονται συγκεκριμένα σε άμορφα υλικά που υφίστανται υαλώδη μετάπτωση. Παραδείγματα άμορφων στερεών περιλαμβάνουν γυαλιά, μεταλλικά γυαλιά και ορισμένους τύπους πλαστικών και πολυμερών. Τα άμορφα υλικά έχουν μια εσωτερική δομή που αποτελείται από διασυνδεδεμένα δομικά μπλοκ που μπορεί να είναι παρόμοια με τις βασικές δομικές μονάδες που βρίσκονται στην αντίστοιχη κρυσταλλική φάση της ίδιας ένωσης. Σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά υλικά, ωστόσο, δεν υπάρχει σειρά μεγάλης εμβέλειας. Επομένως, τα άμορφα υλικά δεν μπορούν να οριστούν από ένα πεπερασμένο κελί μονάδας. Οι στατιστικές μέθοδοι, όπως η συνάρτηση ατομικής πυκνότητας και η συνάρτηση ακτινικής κατανομής, είναι πιο χρήσιμες στην περιγραφή της δομής των άμορφων στερεών.
Ε: Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των άμορφων ουσιών;
Α: Τα άμορφα στερεά έχουν δύο χαρακτηριστικές ιδιότητες. Όταν σχίζονται ή σπάσουν, παράγουν θραύσματα με ακανόνιστες, συχνά καμπύλες επιφάνειες. και έχουν κακώς καθορισμένα μοτίβα όταν εκτίθενται σε ακτίνες Χ επειδή τα συστατικά τους δεν είναι διατεταγμένα σε μια κανονική διάταξη. Ένα άμορφο, ημιδιαφανές στερεό ονομάζεται γυαλί.
ΕΡ.: Πώς χαρακτηρίζετε τα άμορφα υλικά;
Α: Η ανάλυση ολικής περίθλασης είναι μία από τις κύριες μεθόδους χαρακτηρισμού για τον προσδιορισμό της τοπικής δομής σε μη κρυσταλλικά υλικά (άμορφα στερεά). Χρησιμοποιεί το πλήρες σήμα περίθλασης από ένα δείγμα και αντιμετωπίζει κάθε σημείο δεδομένων ως μεμονωμένη παρατήρηση.
Ε: Ποια είναι η ιδιότητα του άμορφου υλικού;
Α: Το άμορφο υλικό είναι ένα είδος υλικού χωρίς ισορροπία. Το χαρακτηριστικό της ατομικής του διάταξης μοιάζει περισσότερο με υγρό και δεν έχει περιοδικότητα μεγάλης εμβέλειας. Η ικανότητα σχηματισμού γυαλιού ενός κράματος σχετίζεται στενά με τη σύνθεσή του και είναι αρκετά διαφορετική σε διάφορα κράματα.
Ε: Ποιες είναι οι ιδιότητες των άμορφων ορυκτών;
Α: Τα άμορφα στερεά έχουν δύο καθοριστικές ιδιότητες. Δημιουργούν σωματίδια περιττών, συχνά στριμμένων επιφανειών όταν σχίζονται ή σπάνε. και έχουν κακώς περιγραφόμενα μοτίβα όταν εκτίθενται σε ακτίνες Χ, επειδή τα συστατικά τους δεν είναι οργανωμένα σε μια τυπική ακολουθία. Ένα διαφανές, άμορφο υλικό ονομάζεται κρασί.
Ε: Ποια είναι τα γενικά χαρακτηριστικά των άμορφων ινών;
Α: Η άμορφη ίνα μικροχάλυβα (AMS) που κατασκευάζεται με ψύξη υγρού χυτοσιδήρου είναι εύκαμπτη, ελαφριά και ανθεκτική στη διάβρωση και στη συνέχεια για να είναι συμβατή με καταστάσεις ανάμειξης υψηλής ροής και διασποράς καθώς και με υψηλές όλκιμες επιδόσεις μετά τη ρωγμή για εφαρμογή σε σύνθετα τσιμεντοειδών ενισχυμένων με ίνες.
Ε: Ποιο είναι το χαρακτηριστικό των άμορφων πολυμερών;
Α: Τα άμορφα πολυμερή βρίσκονται σε υαλώδη κατάσταση κάτω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου Tg και ελαστικά πάνω από αυτή τη θερμοκρασία. Κάτω από το Tg, οι μοριακές αλληλεπιδράσεις μικρής εμβέλειας μεταξύ μη συνδεδεμένων ατόμων είναι ισχυρές και τα τοπικά φορτία μεταφέρονται από άτομο σε άτομο.
Ε: Τα άμορφα υλικά είναι ισχυρότερα;
Α: Αλλά από την άλλη πλευρά, τα άμορφα υλικά, ιδιαίτερα τα γυαλιά MQ, είναι πιο εύθραυστα, πιο αδύναμα (από την άποψη της μηχανικής αντοχής) και πιο μαλακά από τα αντίστοιχά τους - τα κρυσταλλικά υλικά.
Ε: Τι είναι η άμορφη μορφή ενός υλικού;
Α: Οι άμορφες μορφές είναι, εξ ορισμού, μη κρυσταλλικά υλικά που δεν έχουν τάξη μεγάλης εμβέλειας. Η δομή τους μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι παρόμοια με αυτή ενός παγωμένου υγρού με τις θερμικές διακυμάνσεις που υπάρχουν σε ένα υγρό παγωμένο έξω, αφήνοντας μόνο «στατική» δομική διαταραχή.
Ε: Είναι τα άμορφα υλικά όλκιμα;
Α: Η όλκιμη συμπεριφορά των άμορφων μετάλλων, η ικανότητά τους να διατηρούν εντοπισμένη ροή σε υψηλές ονομαστικές τάσεις, αποδίδεται σε έναν μηχανισμό που ανακουφίζει τις έντονες συνθήκες καταπόνησης που επικρατούν κοντά σε πιθανά ελαττώματα διάσπασης.
Ε: Ποιες φυσικές ιδιότητες είναι συνήθως διαφορετικές για τα κρυσταλλικά και τα άμορφα υλικά;
Α: Οι κρύσταλλοι έχουν καθορισμένα σημεία τήξης και τα συστατικά τους είναι διατεταγμένα με τάξη. Τα άμορφα υλικά δεν έχουν καθορισμένα σημεία τήξης. Ως αποτέλεσμα, είναι ασταθείς. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν εύκολα να σπάσουν και συχνά δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για βιομηχανικές διεργασίες.
Ε: Τι είναι ένα παράδειγμα άμορφου υλικού;
Α: Άμορφο υλικό: Ένα άμορφο υλικό (ΑΜ) έχει μια μη κρυσταλλική δομή που διαφέρει από αυτή του ισοχημικού υγρού του και δεν υφίσταται δομική χαλάρωση και μετάπτωση υάλου όταν θερμαίνεται. Παραδείγματα είναι: Γυαλί, Τζελ, πλαστικά, διάφορα πολυμερή, κερί, λεπτές μεμβράνες.
Ε: Είναι εύθραυστα τα άμορφα υλικά;
Α: Η απουσία ορίων κόκκων, τα αδύναμα σημεία των κρυσταλλικών υλικών, οδηγεί σε καλύτερη αντοχή στη φθορά και τη διάβρωση. Τα άμορφα μέταλλα, ενώ τεχνικά γυαλιά, είναι επίσης πολύ πιο σκληρά και λιγότερο εύθραυστα από τα γυαλιά οξειδίου και τα κεραμικά.
Ε: Μπορούν τα άμορφα υλικά να μεταφέρουν ηλεκτρισμό;
Α: Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως ορισμένοι τύποι άμορφου πυριτίου που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό υπό ορισμένες συνθήκες. Ναι, οι μεταλλικές παραλλαγές το κάνουν. Τα άμορφα μέταλλα, γνωστά και ως μεταλλικά γυαλιά, είναι καλοί αγωγοί και μερικά είναι ακόμη και υπεραγωγοί σε χαμηλή θερμοκρασία.
Ε: Τα άμορφα υλικά έχουν ελαττώματα;
Α: Σε αντίθεση με τις κρυσταλλικές δομές όπου μπορούν να ταξινομηθούν διάφορα είδη ελαττωμάτων, τα ελαττώματα συντονισμού είναι ο μόνος κύριος τύπος ελαττωμάτων που υπάρχουν σε άμορφες δομές. Ως ελάττωμα συντονισμού ορίζεται το άτομο που έχει διαφορετικό συντονισμό σε σύγκριση με τα άτομα παρόμοιου τύπου στη δομή.
Ε: Γιατί τα άμορφα υλικά είναι εύθραυστα;
Α: Τα άμορφα στερεά εμφανίζουν μια όλκιμη έως εύθραυστη μετάβαση καθώς αυξάνεται η κινητική σταθερότητα του αδρανούς γυαλιού, γεγονός που οδηγεί σε αστοχία υλικού που ελέγχεται από την ξαφνική εμφάνιση μιας μακροσκοπικής διατμητικής ταινίας στα οιονείστατα πρωτόκολλα.
Ε: Πώς το άμορφο επηρεάζει τις ιδιότητες;
Α: Εδώ είναι μερικές από τις κοινές ιδιότητες των άμορφων πολυμερών: Παρουσιάζουν σχετικά χαμηλή αντοχή στη θερμότητα. Επειδή έχουν μια τυχαία διατεταγμένη μοριακή δομή που δεν έχει οξύ σημείο τήξης, μαλακώνουν σταδιακά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Δεν είναι επιρρεπείς σε συρρίκνωση καθώς κρυώνουν.
Ε: Ποια είναι τα άμορφα υλικά που υπάρχουν;
Α: Άμορφα υλικά είναι εκείνα που δεν έχουν ανιχνεύσιμη κρυσταλλική δομή. Τα άμορφα υλικά μεμβράνης μπορούν να σχηματιστούν με: Εναπόθεση ενός φυσικού «υαλώδους» υλικού όπως μια σύνθεση γυαλιού. Εναπόθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες όπου τα άτομα δεν έχουν αρκετή κινητικότητα για να σχηματίσουν μια κρυσταλλική δομή (σβέση).
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κρυσταλλικών και μη κρυσταλλικών υλικών;
Α: Τα κρυσταλλικά στερεά είναι διατεταγμένα σε κανονικό σχέδιο, ενώ τα άμορφα στερεά δεν παρουσιάζουν κανονική διάταξη. Λόγω αυτής της διάταξης, τα κρυσταλλικά στερεά τείνουν να έχουν τάξη μικρής εμβέλειας και μεγάλης εμβέλειας, ενώ τα άμορφα στερεά έχουν μόνο τάξη μικρότερης εμβέλειας.
