Приглашаем посетить сайт
СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ
СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ (структурные стёкла) - аморфноесостояние вещества, формирующееся при затвердевании переохлаждённогорасплава. Обратимость перехода из С. с. в расплав и из расплава в С. с.(стеклование) является особенностью, к-рая отличает С. с. от др. аморфныхсостояний. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизациивещества, т. е. переходу к термодинамически более устойчивому кристаллич. <состоянию с меньшей свободной энергией. Процесс стеклования характеризуетсятемпературным интервалом. Переход вещества из С. с. в кристаллическое является фазовым переходом1-го рода.
В С. с. может находиться значит. число простых веществ (S, Se, As, Р),окислов (В 2O3, SiO2, GeO2,As2O3, Sb2O3, FeO2,P2O5), водных растворов (Н 2 О 2,H2SO4, H3PO4, HC1O4,H2SeO4, H2CrO4, NH4OH,КОН, НС1, LiCl), халькогенидов ряда элементов (As, Ge, Р), нек-рых галогенидови карбонатов. Многие из этих веществ составляют основу более сложных посоставу стёкол. Среди однокомпонентных стёкол наиб. практич. значение имеетоксид SiO2, отличающийся жаропрочностью, хим.-устойчивостью, <стойкостью к перепадам темп-ры. Однако технология его изготовления сложнаи необходимая темп-pa высока. Чтобы снизить её и придать стеклу нужныесвойства, к SiO2 добавляют др. оксиды, прежде всего щелочныеи щёлочноземельные. При этом темп-pa нагрева снижается на 200-300 °С. Рольтаких добавок (модификаторов) в том, что они «разрыхляют» сетку хим. связейв SiO2.
Вещество в С. с. представляет собой твердотельную систему атомов и атомныхгрупп, преим. с ковалентной связью между ними. Дифракц. методы исследования( рентгеновский структурный анализ, электронография, нейтронография структурная )позволяют определить упорядоченность в расположении соседних атомов(ближний порядок; см. Дальний и ближний порядок). По угл. зависимостиинтенсивности рассеяния строят кривые радиального распределения атомов. <Расстояния между максимумами этой кривой соответствуют межатомным расстояниям, <а площадь, ограниченная максимумами, даёт информацию о ср. числе атомов, <находящихся на соответствующем расстоянии от данного.
Стёкла, как правило, изотропны, хрупки, имеют раковистый излом при сколе. <По оптич. свойствам обычно прозрачны (для видимых, ИК- УФ-, рентгеновскогои g-излучения). Локальные механич. напряжения и неоднородность структурыстекла часто обусловливают двойное лучепреломление. Практическивсе стёкла слабо люминесцируют. Для усиления этого эффекта в них добавляютактиваторы - редкоземельные элементы, уран и др. Используя вспомогат. возбуждениебольшой мощности (накачку) и подобранные активаторы, получают активнуюсреду для генерации мощного когерентного излучения (см. Неодимовый лазер). Стёкла, как правило, диамагнитны, примеси окислов редкоземельных металловделают их парамагнитными. Из нек-рых стёкол спец. состава получают с ит а л л ы (материалы, состоящие из одной или неск. кристаллич. фаз, равномернораспределённых в стеклообразной фазе). По электрич. свойствам большинствостёкол - диэлектрики (силикатные стёкла), но есть и полупроводники (см. Аморфные и стеклообразные полипроводники )и металлы (см. Аморфныеметаллы, Металлические стёкла).
Понятие С. с. обобщается на конденсиров. системы, в к-рых отсутствуетпространственное упорядочение не в расположении атомов, а в ориентацииспинов и спиновой плотности ( спиновые стёкла), в ориентации и распределенииэлектрич. дипольных и квадрупольных моментов и т. п. (см. Стёкла).
Лит.: Аппен А. А., Химия стекла, 2 изд., Л., 1974; Мотт Н., ДэвисЭ., Электронные процессы в некристаллических веществах, пер. с англ., 2изд., т. 1-2, М., 1982; Андреев Н. С., Мазурин О. В., Порай-Кошиц Е. А.,Явления ликвации в стеклах, Л., 1974; Ш у л ь ц М. М., О природе стекла,«Природа», 1986, №9.