비정질체
무정형 물질(바디)(다른 그리스어에서. ἀ "아니-" 그리고 μορφή "유형, 형태") - 원자 구조가 단거리 질서를 갖고 장거리 질서를 갖지 않는 결정 구조의 특성인 물질의 응축 상태. 크리스탈과 달리 안정적 무정형 물질결정면의 형성으로 경화되지 않으며 (가장 강한 이방성 효과가 아닌 경우 - 예를 들어 압축 또는 전기장) 등방성 특성을 갖습니다. 즉, 감지하지 않습니다. 다양한 속성안에 다른 방향. 그리고 그들은 특정 융점이 없습니다. 온도가 증가함에 따라 안정적으로 비정질 물질이 점차 부드러워지고 유리 전이 온도(Tg) 이상에서 액체 상태로 이동합니다. 결정화 속도가 높은 물질로 일반적으로 (다)결정 구조를 갖지만 응고 시 비정질 상태로 강하게 과냉각된 후 가열하면 용융 직전에 재결정화됩니다(고체 상태에서 작은 선택열), 다음 일반 다결정처럼 녹습니다.
에서 획득 고속액체 용융물의 응고(냉각) 또는 MELTING 온도(비등하지 않음!)(모든 물체) 아래로 눈에 띄게 냉각된 기판 상의 증기 응축. 실제 냉각 속도(dT/dt)와 특성 결정화 속도의 비율은 비정질 부피에서 다결정의 비율을 결정합니다. 결정화 속도는 압력과 온도에 약하게 의존하는 물질의 매개변수입니다(융점에 매우 가깝습니다). 그리고 구성의 복잡성에 크게 의존합니다 - 분수 또는 수십 밀리초 정도의 금속의 경우; 그리고 실온의 안경의 경우 - 수백, 수천 년 (오래된 안경과 거울이 흐려짐).
비정질 물질의 전기적 및 기계적 특성은 화학적 조성이 완전히 다른 결정 간 전이(경계)가 선명하지 않고 불순물로 심하게 오염되어 있기 때문에 다결정보다 단결정에 더 가깝습니다.
반비정질 상태의 비기계적 특성은 일반적으로 비정질과 결정질의 중간이며 등방성입니다. 그러나 급격한 결정 간 전이가 없으면 전기적 및 기계적 특성에 눈에 띄게 영향을 미치므로 비결정질과 유사합니다.
비정질 물질은 외부 영향에 따라 결정질 고체와 같은 탄성과 액체와 같은 유동성을 모두 나타냅니다. 따라서 단기적인 충격(충격)으로 인해 고체 물질처럼 행동하고 강한 충격으로 인해 산산조각이 납니다. 그러나 매우 긴 노출(예: 스트레칭)에서는 비정질 물질이 흐릅니다. 예를 들어, 수지(또는 타르, 역청)도 무정형 물질입니다. 그것을 작은 부분으로 부수고 결과 덩어리로 용기를 채우면 잠시 후 수지는 하나의 전체로 합쳐져 용기의 형태를 취합니다.
전기적 특성에 따라 비정질 금속, 비정질 비금속, 비정질 반도체로 나뉩니다.
위키미디어 재단. 2010년 .
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결정질 고체와 달리 무정형체의 입자 배열에는 엄격한 순서가 없습니다.
비정질 고체는 모양을 유지할 수 있지만 결정 격자가 없습니다. 이웃에 위치한 분자와 원자에 대해서만 약간의 규칙성이 관찰됩니다. 이 주문은 단거리 주문 . 그것은 모든 방향에서 반복되지 않으며 결정체에서와 같이 장거리에 걸쳐 보존되지 않습니다.
비정질체의 예로는 유리, 호박색, 인공 수지, 왁스, 파라핀, 플라스틱 등
무정형 몸체의 원자는 무작위로 위치한 점 주위를 진동합니다. 따라서 이러한 몸체의 구조는 액체 구조와 유사합니다. 그러나 그 안에 있는 입자는 덜 움직입니다. 평형 위치 주변에서 진동하는 시간은 액체에서보다 더 깁니다. 원자가 다른 위치로 점프하는 일도 훨씬 덜 자주 발생합니다.
결정질 고체는 가열될 때 어떻게 거동합니까? 그들은 특정에서 녹기 시작합니다 녹는 점. 그리고 얼마 동안 그들은 모든 물질이 녹을 때까지 고체와 액체 상태에 동시에 있습니다.
무정형체에는 특정 융점이 없습니다. . 가열하면 녹지 않지만 점차 부드러워집니다.
플라스틱 조각을 가까이에 두십시오. 히터. 시간이 지나면 부드러워집니다. 이것은 즉시 발생하는 것이 아니라 일정 기간 동안 발생합니다.
비정질체의 성질은 액체와 유사하기 때문에 점도가 매우 높은 과냉각 액체(고화액)로 간주됩니다. ~에 정상 조건그들은 흐를 수 없습니다. 그러나 가열되면 원자의 점프가 더 자주 발생하고 점도가 감소하며 비정질체가 점차 부드러워집니다. 온도가 높을수록 점도가 낮아지고 점차적으로 비정질체가 액체가 됩니다.
일반 유리는 단단한 무정형 몸체입니다. 그것은 산화 규소, 소다 및 석회를 녹여서 얻습니다. 혼합물을 약 섭씨 1400도까지 가열하여 액체 유리체 덩어리를 얻습니다. 냉각시 액체 유리결정체와 같이 응고되지 않고 액체로 남아있어 점도가 증가하고 유동성이 감소합니다. 일반적인 조건에서 그것은 우리에게 단단한 몸처럼 보입니다. 그러나 사실 그것은 엄청난 점성과 유동성을 가진 액체이며, 너무 작아서 가장 민감한 기기로는 구별하기 어렵습니다.
물질의 비정질 상태는 불안정합니다. 시간이 지남에 따라 비정질 상태에서 점차적으로 결정질 상태로 변합니다. 이 과정에서 다른 물질이후로 통과 다른 속도. 우리는 설탕 결정이 설탕 사탕을 덮는 방법을 봅니다. 시간이 많이 걸리지 않습니다.
그리고 일반 유리에서 결정이 형성되기 위해서는 많은 시간이 필요합니다. 결정화 동안 유리는 강도, 투명도를 잃고 탁해지고 부서지기 쉽습니다.
결정질 고체 물리적 특성방향이 다릅니다. 그리고 무정형 몸체에서는 모든 방향에서 동일합니다. 이 현상을 등방성 .
비정질체는 전기와 열을 모든 방향으로 균일하게 전도하고 빛을 균일하게 굴절시킵니다. 소리는 또한 모든 방향으로 비정질 몸체에서 동일하게 전파됩니다.
무정형 물질의 특성은 다음에서 사용됩니다. 현대 기술. 결정 구조가 없고 비정질 고체인 금속 합금이 특히 중요합니다. 그들 불리는 금속 안경 . 그들의 물리적, 기계적, 전기적 및 기타 특성은 기존 금속의 유사한 특성과 더 좋습니다.
따라서 의학에서는 강도가 티타늄을 능가하는 비정질 합금이 사용됩니다. 부러진 뼈를 연결하는 나사나 판을 만드는 데 사용됩니다. 티타늄 패스너와 달리 이 재료는 점차적으로 분해되고 시간이 지남에 따라 뼈 재료로 대체됩니다.
고강도 합금은 금속 절삭 공구, 피팅, 스프링 및 기계 부품의 제조에 사용됩니다.
투자율이 높은 비정질 합금이 일본에서 개발되었습니다. 질감 있는 변압기 강판 대신 변압기 코어에 사용하면 와전류 손실을 20배 줄일 수 있습니다.
비정질 금속은 독특한 속성. 미래의 재료라고 합니다.
무정형 몸체의 구조.연구 전자 현미경그리고 x-선은 비정질체에서 입자 배열에 엄격한 순서가 없음을 나타냅니다. 존재하는 크리스탈과 달리 장거리 주문입자의 배열, 비정질의 구조에는 주문을 닫습니다.이것은 입자 배열의 특정 순서가 각 개별 입자 근처에서만 보존된다는 것을 의미합니다(그림 참조).
그림의 상부는 결정질 석영의 입자 배열을 나타내고, 하부는 석영이 존재하는 비정질 형태의 입자 배열을 나타낸다. 이 물질은 동일한 입자로 구성됩니다 - 산화 규소 SiO2 분자.
어떤 신체의 입자처럼, 비정질체의 입자는 결정 입자가 이리저리 점프할 수 있는 것보다 더 자주 지속적으로 무작위로 진동합니다.이것은 비정질 체의 입자가 균일하게 조밀하지 않다는 사실에 의해 촉진됩니다. 일부 장소에서는 입자 사이에 비교적 큰 간격이 있습니다. 그러나 이것은 수정의 "빈자리"와 동일하지 않습니다(§ 7-e 참조).
비정질체의 결정화.시간이 지남에 따라(몇 주, 몇 달), 일부 무정형 체 자발적으로결정체 상태가 됩니다. 예를 들어 설탕 사탕이나 꿀은 몇 달 동안 그대로 두면 불투명해집니다. 이 경우 꿀과 사탕은 "설탕"이라고 말합니다. 설탕에 절인 사탕을 깨거나 숟가락으로 꿀을 퍼 올리면 이전에 무정형 상태로 존재했던 형성된 설탕 결정이 실제로 보입니다.
무정형 체의 자발적인 결정화는 다음을 나타냅니다. 물질의 결정질 상태는 무정형 상태보다 더 안정적입니다. MKT는 이렇게 설명합니다. "이웃"의 반발력으로 인해 비정질체의 입자가 주로 큰 틈이 있는 곳으로 이동합니다. 그 결과, 입자의 보다 질서정연한 배열, 즉 결정화가 일어난다.
자신을 확인하십시오:
무정형 바디(그리스 무정형 - 형태가 없음) - 기본 복합 입자(원자, 이온, 분자, 그 복합체)가 공간에 무작위로 배열된 몸체. 비결정체와 결정체를 구별하기 위해(결정 참조) X선 회절 분석이 사용됩니다(참조). X선 상의 결정체는 고리, 선, 반점의 형태로 잘 정의된 회절 패턴을 제공하고 비정질체는 흐릿하고 불규칙한 이미지를 제공합니다.
비정질 바디는 다음과 같은 특징이 있습니다. 1) 정상 조건에서 등방성입니다. 즉, 속성(기계적, 전기적, 화학적, 열적 등)이 모든 방향에서 동일합니다. 2) 특정한 융점이 없고 온도가 상승함에 따라 대부분의 무정형체는 점차적으로 연화되어 액체 상태가 된다. 따라서 비정질체는 개별 분자 간의 상호작용력의 증가로 인한 점도의 급격한 증가(참조)로 인해 결정화할 시간이 없었던 과냉각된 액체로 간주될 수 있습니다. 많은 물질은 준비 방법에 따라 무정형, 중간 또는 결정질 상태(단백질, 황, 실리카 등)일 수 있습니다. 그러나 실제로 이러한 상태 중 하나만 있는 물질이 있습니다. 따라서 대부분의 금속, 염은 결정 상태입니다.
비정질체(유리, 천연 및 인조 수지, 고무 등)가 널리 퍼져 있습니다. 인공의 고분자 재료, 역시 비정질체이며, 기술, 일상생활, 의약품(바니시, 도료, 보철용 플라스틱, 각종 고분자 필름)에서 없어서는 안 될 존재가 되었습니다.
야생 동물에서 무정형 몸체는 세포질과 세포 및 조직의 대부분의 구조 요소를 포함하며 생체 고분자로 구성된 장쇄 거대 분자: 단백질, 핵산, 지질, 탄수화물. 생체 고분자 분자는 서로 쉽게 상호 작용하여 응집체(응집 참조) 또는 떼-코아세르베이트(Coacervation 참조)를 제공합니다. 무정형체는 또한 내포물, 예비 물질(전분, 지질)의 형태로 세포에서 발견됩니다.
예를 들어 생물학적 물체의 무정형 몸체의 일부인 고분자의 특징은 가역 상태의 물리 화학적 영역의 좁은 한계가 있다는 것입니다. 온도가 임계 온도 이상으로 상승하면 구조와 특성(단백질 응고)이 돌이킬 수 없게 변합니다.
온도에 따라 다수의 인공 고분자로 형성된 비정질체는 유리질, 고탄성 및 액체(점성 유체)의 세 가지 상태가 될 수 있습니다.
살아있는 유기체의 세포는 일정한 온도에서 액체에서 고탄성 상태로의 전환, 예를 들어 혈전 수축, 근육 수축이 특징입니다 (참조). 생물학적 시스템에서 무정형체는 세포질을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 정상 상태. 식물 세포의 셀룰로오스 껍질, 포자와 박테리아의 껍질, 동물의 피부 등 생물학적 물체의 모양과 강도를 유지하는 데 있어 무정형체의 역할은 중요합니다.
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신비한 무정형 물질이 무엇인지 궁금해 한 적이 있습니까? 구조상 고체와 액체가 다릅니다. 사실 그러한 시체는 단거리 질서 만있는 특별한 응축 상태에 있습니다. 비정질 물질의 예로는 수지, 유리, 호박색, 고무, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐(우리가 가장 좋아하는 플라스틱 창), 다양한 폴리머 및 기타. 그것 솔리드 바디가지고 있지 않은 사람 결정 격자. 여기에는 밀봉 왁스, 다양한 접착제, 에보나이트 및 플라스틱도 포함됩니다.
쪼개지는 동안 면은 무정형 몸체에서 형성되지 않습니다. 입자가 완전히 무질서하고 켜져 있습니다. 가까운 거리서로에게. 그들은 매우 두껍고 점성이 있습니다. 그들은 외부 영향에 어떻게 영향을 받는가? 영향을 받아 다른 온도몸은 액체처럼 유동적이며 동시에 매우 탄력적입니다. 외부 충격이 오래 지속되지 않는 경우 비정질 구조의 물질이 강한 타격으로 산산조각이 날 수 있습니다. 외부로부터의 장기간의 영향은 단순히 흐른다는 사실로 이어집니다.
집에서 레진으로 약간의 실험을 해보세요. 단단한 표면에 놓으면 부드럽게 흐르기 시작하는 것을 알 수 있습니다. 맞습니다. 물질 때문입니다! 속도는 온도 표시기에 따라 다릅니다. 매우 높으면 수지가 눈에 띄게 빨리 퍼지기 시작합니다.
그러한 몸의 특징은 또 무엇입니까? 그들은 어떤 형태를 취할 수 있습니다. 작은 입자 형태의 비정질 물질이 용기(예: 주전자)에 있으면 용기 형태도 취합니다. 그들은 또한 등방성입니다. 즉, 모든 방향에서 동일한 물리적 특성을 나타냅니다.
물질의 무정형 상태는 특정 온도의 유지를 의미하지 않습니다. 낮은 속도로 시체가 얼고 높은 속도로 녹습니다. 그건 그렇고, 그러한 물질의 점도도 이것에 달려 있습니다. 낮은 온도점도 감소에 기여하고 반대로 높으면 점도가 증가합니다.
비정질 유형의 물질의 경우 결정 상태로의 전환, 또한 자발적인 특징이 하나 더 있습니다. 왜 이런 일이 발생합니까? 내부 에너지 결정체무정형보다 훨씬 적습니다. 우리는 유리 제품의 예에서 이것을 볼 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 유리가 흐려집니다.
금속 유리 - 무엇입니까? 금속은 용융 중에 결정 격자를 제거할 수 있습니다. 즉, 비정질 구조의 물질을 유리질로 만들 수 있습니다. 인공 냉각에서 응고하는 동안 결정 격자가 다시 형성됩니다. 비정질 금속은 단순히 놀라운 부식 저항성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 그것으로 만든 차체는 자연 파괴되지 않기 때문에 다양한 코팅이 필요하지 않습니다. 비정질 물질은 원자 구조가 전례 없는 강도를 갖는 몸체로 비정질 금속은 모든 산업 분야에서 절대적으로 사용될 수 있음을 의미합니다.
금속의 특성을 잘 알고 작업할 수 있으려면 특정 물질의 결정 구조에 대한 지식이 필요합니다. 사람들이 합금 구조, 기술적 방법 및 작동 특성의 변화에 대한 특정 지식이 없었다면 금속 제품의 생산과 야금 분야는 그러한 발전을 이룰 수 없었을 것입니다.
네 가지가 있는 것으로 알려져 있습니다. 집계 상태: 고체, 액체, 기체, 플라즈마. 고체 무정형 물질은 또한 결정질일 수 있습니다. 이러한 구조를 통해 입자 배열의 공간적 주기성을 관찰할 수 있습니다. 결정의 이러한 입자는 주기적인 운동을 수행할 수 있습니다. 우리가 기체 또는 액체 상태에서 관찰하는 모든 물체에서 혼돈의 형태로 입자의 움직임을 볼 수 있습니다. 무정형 고체(예: 축합 금속: 에보나이트, 유리 제품, 수지)는 동결 유형 액체라고 할 수 있습니다. 특징점도처럼.
가소성, 탄성, 변형 중 경화의 징후는 많은 몸체의 특징입니다. 결정질 및 비정질 물질은 이러한 특성을 더 많이 갖고 있지만 액체와 기체는 그렇지 않습니다. 그러나 한편으로는 탄력적인 부피변화에 기여함을 알 수 있다.
결정질 및 무정형 물질이란 무엇입니까? 위에서 언급했듯이 이러한 몸체는 점도 계수가 큰 무정형이라고 할 수 있으며 상온에서는 유동성이 불가능합니다. 하지만 열, 반대로 액체처럼 유체가 될 수 있습니다.
결정질 유형의 물질은 완전히 다른 것처럼 보입니다. 이러한 고체는 외부 압력에 따라 고유한 융점을 가질 수 있습니다. 액체가 냉각되면 결정을 얻을 수 있습니다. 특정 조치를 취하지 않으면 액체 상태에서 다양한 결정화 중심이 나타나기 시작하는 것을 알 수 있습니다. 이러한 센터 주변 지역에서 형성이 발생합니다. 단단한. 매우 작은 결정이 무작위 순서로 서로 결합하기 시작하여 소위 다결정이 얻어진다. 이러한 몸체는 등방성입니다.
신체의 물리적 및 기계적 특성을 결정하는 것은 무엇입니까? 중요성원자 결합과 일종의 결정 구조를 가지고 있습니다. 이온 결정은 이온 결합을 특징으로 하며, 이는 한 원자에서 다른 원자로의 부드러운 전환을 의미합니다. 이 경우 양전하 및 음전하 입자가 형성됩니다. 간단한 예에서 이온 결합을 관찰할 수 있습니다. 이러한 특성은 다양한 산화물과 염의 특징입니다. 이온 결정의 또 다른 특징은 열전도율이 낮지만 가열하면 성능이 크게 증가할 수 있다는 것입니다. 결정격자의 마디에서는 강한 원자결합으로 구별되는 다양한 분자들을 볼 수 있다.
우리가 자연의 모든 곳에서 발견하는 많은 광물은 결정 구조를 가지고 있습니다. 그리고 물질의 무정형 상태는 가장 순수한 형태의 자연이기도 합니다. 이 경우에만 몸은 형태가 없지만 결정은 평평한면이있는 가장 아름다운 다면체의 형태를 취할 수있을뿐만 아니라 놀라운 아름다움과 순결의 새로운 솔리드 바디를 형성 할 수 있습니다.
이러한 본체의 모양은 특정 연결에 대해 일정합니다. 예를 들어, 베릴은 항상 육각형 프리즘처럼 보입니다. 약간의 실험을 해보세요. 입방 소금 (볼)의 작은 결정을 가져 와서 동일한 소금으로 가능한 한 포화 된 특수 용액에 넣으십시오. 시간이 지남에 따라이 몸이 변경되지 않은 상태로 유지되었음을 알 수 있습니다. 소금 결정에 내재 된 큐브 또는 공 모양을 다시 얻었습니다.
3. - 폴리염화비닐 또는 잘 알려진 플라스틱 PVC 창. 느린 연소로 간주되어 화재에 강하고 기계적 강도와 전기 절연성이 증가합니다.
4. 폴리아미드는 강도와 내마모성이 매우 높은 물질입니다. 높은 유전 특성을 가지고 있습니다.
5. 플렉시 유리 또는 폴리메틸 메타크릴레이트. 전기 공학 분야에서 사용하거나 구조물의 재료로 사용할 수 있습니다.
6. Fluoroplast 또는 polytetrafluoroethylene은 유기 용매에 용해되는 특성을 나타내지 않는 잘 알려진 유전체입니다. 넓은 온도 범위와 우수한 유전 특성으로 인해 소수성 또는 마찰 방지 재료로 사용할 수 있습니다.
7. 폴리스티렌. 이 물질은 산의 영향을 받지 않습니다. 이는 불소수지 및 폴리아미드와 마찬가지로 유전체로 간주될 수 있습니다. 기계적 충격에 대해 매우 내구성이 있습니다. 폴리스티렌은 모든 곳에서 사용됩니다. 예를 들어, 구조 및 전기 절연 재료로 잘 입증되었습니다. 전기 및 무선 공학에 사용됩니다.
8. 아마도 우리에게 가장 유명한 폴리머는 폴리에틸렌일 것입니다. 이 재료는 공격적인 환경에 노출되었을 때 저항력을 나타내므로 습기가 통과하는 것을 절대 허용하지 않습니다. 포장이 폴리에틸렌으로 되어 있다면 폭우로 인해 내용물이 변질되는 것을 두려워하지 않으셔도 됩니다. 폴리에틸렌은 또한 유전체입니다. 그 적용 범위는 광범위합니다. 파이프 구조, 각종 전기 제품, 절연 필름, 전화 및 전력선 케이블의 외피, 라디오 및 기타 장비용 부품이 그것으로 만들어집니다.
9. PVC는 고분자 물질입니다. 그것은 합성 및 열가소성입니다. 그것은 비대칭 분자 구조를 가지고 있습니다. 물이 거의 통과하지 않고 스탬핑과 몰딩으로 제작됩니다. 폴리 염화 비닐은 전기 산업에서 가장 자주 사용됩니다. 이를 바탕으로 각종 단열호스와 화학적 보호, 배터리 뱅크, 절연 슬리브 및 개스킷, 전선 및 케이블. PVC는 또한 유해한 납을 대체할 수 있는 우수한 제품입니다. 유전체 형태의 고주파 회로로 사용할 수 없습니다. 그리고이 경우 유전 손실이 높을 것이라는 사실 때문입니다. 높은 전도성을 가지고 있습니다.
