ویژگی های عملکرد شیشه

Nov 08, 2023 پیام بگذارید

1. ایزوتروپیک
آرایش مولکولی شیشه نامنظم است و مولکول های آن از نظر آماری در فضا یکنواخت هستند. در حالت ایده آل، خواص فیزیکی و شیمیایی شیشه های همگن (مانند ضریب شکست، سختی، مدول الاستیک، ضریب انبساط حرارتی، هدایت حرارتی، هدایت الکتریکی و غیره) در همه جهات یکسان است.
2. بدون نقطه ذوب ثابت
از آنجا که شیشه مخلوط و غیر بلوری است، نقطه ذوب و جوش ثابتی ندارد. تبدیل شیشه از جامد به مایع در یک محدوده دمایی خاص (یعنی محدوده دمای نرم شدن) رخ می دهد. برخلاف مواد کریستالی، نقطه ذوب ثابتی ندارد. محدوده دمای نرم شدن Tg~T1، Tg دمای انتقال، T1 دمای مایع و ویسکوزیته مربوطه 10 است.13.4dPa·s و 104~6dPa·s به ترتیب.
3. فراپایداری
مواد شیشه ای معمولاً از سرد شدن سریع مذاب ها به دست می آیند. هنگام انتقال از حالت مذاب به حالت شیشه ای، ویسکوزیته در طول فرآیند خنک سازی به شدت افزایش می یابد. ذرات وقت ندارند مرتباً خود را مرتب کنند تا کریستال بسازند و گرمای نهان تبلور آزاد نمی شود. بنابراین حالت شیشه ای مواد دارای انرژی درونی بالاتری نسبت به مواد کریستالی هستند و انرژی آنها بین حالت مذاب و متبلور بوده و حالتی فراپایدار است. از نقطه نظر مکانیکی، شیشه یک حالت پر انرژی ناپایدار است. به عنوان مثال، تمایل به تبدیل به حالت کم انرژی وجود دارد، یعنی تمایل به تبلور وجود دارد. بنابراین شیشه یک ماده جامد ناپایدار است.
4. برگشت پذیری گرادیان
فرآیند مواد شیشه ای از حالت مذاب به حالت جامد تدریجی است و تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی آنها نیز پیوسته و تدریجی است. این به وضوح با فرآیند تبلور مذاب متفاوت است، جایی که یک فاز جدید ناگزیر ظاهر می شود و بسیاری از خواص در نزدیکی نقطه دمای تبلور دچار تغییرات ناگهانی می شوند. تبدیل مواد شیشه ای از حالت مذاب به حالت جامد در محدوده دمایی وسیعی کامل می شود. با کاهش تدریجی دما، ویسکوزیته مذاب شیشه به تدریج افزایش می یابد و در نهایت شیشه جامد تشکیل می شود، اما در طول فرآیند هیچ فاز جدیدی تشکیل نمی شود. برعکس، فرآیند حرارت دادن شیشه به مذاب نیز تدریجی است.