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  • 玻璃态

  • 评论:0  浏览:1115  发布时间:2009/5/9
  • glassy state
    指组成原子不存在结构上的长程有序或平移对称性的一种无定型固体状态
    玻璃态也可以看成是保持液体结构的固体状态。
    无机玻璃是人类最早合成的无机材料之一,大多数高分子聚合物也都属于玻璃态。
    生成玻璃态的氧化物主要是电负性居中的元素,如等。这些元素与形成很强共价键,并构成较为开放的三维网络结构,即使温度在材料的熔点以上,这种共价键仍然存在,只是体系中不存在有任何长程有序或平移对称性。这些氧化物的熔融状态具有很高的黏度,在体系温度降低时,容易处于过冷状态,使长程无序得以在固相中保持。过冷液态转变为玻璃态的温度称为玻璃化温度。一些玻璃在低于玻璃化温度经长时间退火,可以使玻璃态向晶态转变,这种现象称为失透。在上述氧化物中加入碱金属氧化物可以在一定程度上打破原有的三维网络,使玻璃化温度降低。人们对硅酸盐玻璃进行了较多的研究,认为在玻璃态下,仍保持着硅氧四面体的结构,但是硅氧四面体之间存在有不同程度的扭曲和旋转,形成无序的三维网络。
    当聚合物材料受到外力作用时,只能通过改变主链上的键长、键角去适应外力,因此聚合物表现出的形变能力很小。形变量与外力大小成正比,外力一旦去除,形变立即恢复。由于该状态下聚合物表现出的力学性质与小分子玻璃很相似,所以将聚合物的这种力学状态称为玻璃态。链段运动处于被冻结的状态,只有键长键角侧基、小链节等小尺寸运动单元能够运动。

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