J: Kas ir nekristāliskas cietas vielas?
A: Nekristāliskas cietas vielas ir "amorfas cietas vielas". Atšķirībā no kristāliskām cietām vielām, tām nav noteiktas ģeometriskas formas. Cietās vielās atomi ir cieši kopā nekā šķidrumos un gāzēs. Tomēr nekristāliskās cietās vielās daļiņām ir neliela pārvietošanās brīvība, jo tās nav izvietotas stingri kā citās cietās vielās. Šīs cietās vielas veidojas pēc pēkšņas šķidruma atdzesēšanas. Visizplatītākie piemēri ir plastmasa un stikls.
J: Kas ir nekristālisks materiāls?
A: Kondensēto vielu fizikā un materiālu zinātnē amorfa cieta viela (vai nekristāliska cieta viela) ir cieta viela, kurai trūkst kristālam raksturīgās liela attāluma secības. Terminus "stikls" un "stikla cieta viela" dažreiz lieto kā sinonīmus amorfai cietai vielai; tomēr šie termini īpaši attiecas uz amorfiem materiāliem, kas tiek pakļauti stiklojuma pārejai. Amorfu cietvielu piemēri ir stikli, metāla stikli un noteikti plastmasas un polimēru veidi. Amorfajiem materiāliem ir iekšējā struktūra, kas sastāv no savstarpēji savienotiem strukturālajiem blokiem, kas var būt līdzīgi pamata struktūrvienībām, kas atrodamas viena un tā paša savienojuma attiecīgajā kristāliskajā fāzē. Tomēr atšķirībā no kristāliskajiem materiāliem liela attāluma kārtība nepastāv. Tāpēc amorfos materiālus nevar definēt ar ierobežotu vienības šūnu. Statistikas metodes, piemēram, atomu blīvuma funkcija un radiālā sadalījuma funkcija, ir noderīgākas, lai aprakstītu amorfo cieto vielu struktūru.
J: Kādas ir amorfo vielu īpašības?
A: Amorfām cietām vielām ir divas raksturīgas īpašības. Sašķelti vai salauzti tie rada fragmentus ar neregulārām, bieži izliektām virsmām; un tiem ir slikti definēti modeļi, kad tie tiek pakļauti rentgena stariem, jo to sastāvdaļas nav sakārtotas regulārā masīvā. Amorfu, caurspīdīgu cietu vielu sauc par stiklu.
J: Kā jūs raksturojat amorfos materiālus?
A: Kopējās difrakcijas analīze ir viena no galvenajām raksturošanas metodēm lokālās struktūras noteikšanai nekristāliskos materiālos (amorfās cietās vielas). Tas izmanto pilnīgu difrakcijas signālu no parauga un katru datu punktu uzskata par atsevišķu novērojumu.
J: Kādas ir amorfā materiāla īpašības?
A: Amorfs materiāls ir viena veida nelīdzsvarots materiāls; tā atomu izkārtojuma īpašība ir vairāk līdzīga šķidrumam un tai nav liela attāluma periodiskuma. Sakausējuma spēja veidot stiklu ir cieši saistīta ar tā sastāvu un dažādos sakausējumos ir diezgan atšķirīga.
J: Kādas ir amorfo minerālu īpašības?
A: Amorfām cietām vielām ir divas noteicošās īpašības. Tie rada nepāra, bieži savītas virsmas daļiņas, kad tās tiek šķeltas vai salauztas; un tiem ir slikti aprakstīti modeļi, kad tie tiek pakļauti rentgena stariem, jo to sastāvdaļas nav sakārtotas tipiskā secībā. Caurspīdīgu, amorfu materiālu sauc par vīnu.
J: Kādas ir amorfo šķiedru vispārīgās īpašības?
A: Amorfā mikrotērauda (AMS) šķiedra, kas izgatavota, atdzesējot šķidru čugunu, ir elastīga, viegla un izturīga pret koroziju, tāpēc tā ir saderīga ar ļoti plūstošiem un izkliedējamiem sajaukšanas stāvokļiem, kā arī ar augstu kaļamu pēcplaisāšanas veiktspēju. ar šķiedru pastiprināti cementa kompozītmateriāli.
J: Kādas ir amorfo polimēru īpašības?
A: Amorfie polimēri ir stiklveida stāvoklī zem stiklošanās temperatūras Tg un gumijas virs šīs temperatūras. Zem Tg neliela diapazona molekulārā mijiedarbība starp nesaistītiem atomiem ir spēcīga, un vietējās slodzes tiek pārnestas no atoma uz atomu.
J: Vai amorfie materiāli ir stiprāki?
A: Bet, no otras puses, amorfie materiāli, jo īpaši MQ brilles, ir trauslāki, vājāki (mehāniskās izturības ziņā) un mīkstāki nekā to kolēģi — kristāliskie materiāli.
J: Kas ir materiāla amorfā forma?
A: Amorfās formas pēc definīcijas ir nekristāliski materiāli, kuriem nav liela attāluma. To struktūru var uzskatīt par līdzīgu sasaluša šķidruma struktūrai ar siltuma svārstībām, kas atrodas šķidrumā, kas sasalst, atstājot tikai "statiskus" strukturālus traucējumus.
J: Vai amorfie materiāli ir elastīgi?
A: Amorfo metālu kaļamā izturēšanās, to spēja uzturēt lokālu plūsmu pie lieliem nominālajiem spriegumiem ir saistīta ar mehānismu, kas mazina smagos sprieguma apstākļus, kas dominē potenciālo šķelšanās defektu tuvumā.
J: Kādas fizikālās īpašības parasti atšķiras kristāliskajiem un amorfajiem materiāliem?
A: Kristāliem ir noteiktas kušanas temperatūras, un to sastāvdaļas ir sakārtotas. Amorfajiem materiāliem nav noteiktas kušanas temperatūras. Tā rezultātā tie ir nestabili. Tas nozīmē, ka tos var viegli salauzt un bieži vien nav atkārtoti izmantojami rūpnieciskos procesos.
J: Kāds ir amorfa materiāla piemērs?
A: Amorfs materiāls: Amorfajam materiālam (AM) ir nekristāliska struktūra, kas atšķiras no tā izoķīmiskā šķidruma struktūras un karsējot netiek pakļauta strukturālai atslābināšanai un stiklojuma pārejai. Piemēri: stikls, želejas, plastmasa, dažādi polimēri, vasks, plānas plēves.
J: Vai amorfie materiāli ir trausli?
A: Graudu robežu trūkums, kristālisko materiālu vājās vietas, nodrošina labāku izturību pret nodilumu un koroziju. Amorfie metāli, lai gan tehniski ir stikli, ir arī daudz izturīgāki un mazāk trausli nekā oksīda stikli un keramika.
J: Vai amorfie materiāli var vadīt elektrību?
A: Tomēr ir izņēmumi, piemēram, daži amorfā silīcija veidi, kas noteiktos apstākļos var vadīt elektrību. Jā, metāla varianti to dara. Amorfie metāli, kas pazīstami arī kā metāliskie stikli, ir labi vadītāji, un daži pat ir supravadītāji zemā temperatūrā.
J: Vai amorfajiem materiāliem ir defekti?
A: Atšķirībā no kristāliskām struktūrām, kurās var klasificēt dažāda veida defektus, koordinācijas defekti ir vienīgais galvenais defektu veids, kas pastāv amorfās struktūrās. Koordinācijas defekts tiek definēts kā atoms, kuram ir atšķirīga koordinācija salīdzinājumā ar līdzīga tipa atomiem struktūrā.
J: Kāpēc amorfie materiāli ir trausli?
A: Amorfām cietām vielām ir pāreja no elastīgas uz trauslu, jo palielinās klusā stikla kinētiskā stabilitāte, kas noved pie materiāla bojājuma, ko kontrolē pēkšņa makroskopiskas bīdes joslas parādīšanās kvazistatiskos protokolos.
J: Kā amorfs ietekmē īpašības?
A: Šeit ir dažas no amorfo polimēru kopējām īpašībām: tiem ir salīdzinoši zema siltuma izturība. Tā kā tiem ir nejauši sakārtota molekulārā struktūra, kurai nav asas kušanas temperatūras, tie pakāpeniski mīkstina, paaugstinoties temperatūrai. Tie nav pakļauti saraušanai, jo tie atdziest.
J: Kādi ir amorfie materiāli?
A: Amorfie materiāli ir tie, kuriem nav nosakāmas kristāla struktūras. Amorfās plēves materiālus var veidot: Dabiska "stiklaina" materiāla, piemēram, stikla kompozīcijas, nogulsnēšana. Nogulsnēšanās zemās temperatūrās, kur adatomiem nav pietiekamas mobilitātes, lai izveidotu kristālisku struktūru (rūdīšana).
J: Kāda ir atšķirība starp kristāliskiem un nekristāliskiem materiāliem?
A: Kristāliskās cietās vielas ir sakārtotas regulārā veidā, savukārt amorfās cietās vielas neuzrāda regulāru izkārtojumu. Sakarā ar šo izkārtojumu kristāliskajām cietajām vielām parasti ir neliela un liela attāluma secība, savukārt amorfajām cietajām vielām ir tikai īsāka diapazona secība.
