冷蔵庫のガラス扉の特徴は?
等方性ガラスの分子配列は不規則であり、その分子は空間的に統計的に均一です。理想的には、均質なガラスの物理的および化学的特性 (屈折率、硬度、弾性率、熱膨張係数、熱伝導率、電気伝導率など) は、すべての方向で同じです。
ガラスは混合物でありアモルファスであるため、固定された融点がなく、固定された沸点もありません。
ガラスの固体から液体への変化は、一定の温度範囲(軟化温度範囲)で行われます。これは、結晶性材料とは異なり、固定された融点がありません。軟化温度の範囲は TG~T1、TG は変化温度、T1 は液相線温度、対応する粘度はそれぞれ 1013.4 DPA・s と 104~6 DPA・s です。
一般に、準安定ガラス状物質は、溶融物を急速に冷却することによって得られます。
溶融物がガラス状になると、冷却中に粘度が急激に上昇し、結晶化の潜熱を放出しないと、粒子が規則的に配列して結晶を形成できなくなります。したがって、ガラス状物質は結晶性物質よりも高い内部エネルギーを持ち、そのエネルギーは溶融状態と結晶状態の間であり、準安定状態に属します。力学的な観点から見ると、ガラスは不安定な高エネルギー状態であり、例えば、低エネルギー状態は変化する傾向、つまり結晶化する傾向があるため、ガラスは準安定固体材料です。
溶融状態から固体状態へのプロセスは段階的であり、物理的および化学的特性の変化は連続的かつ段階的です。これは、溶融物の結晶化プロセスとは明らかに異なります。結晶化中に新しい相が現れる必要があり、結晶化温度付近で多くの特性が急激に変化します。
しかし、溶融状態から固体状態へのガラス状物質の変化は、広い温度範囲にわたって達成されます。温度が下がると、溶融ガラスは徐々に粘性を増し、固体ガラスを形成しますが、その過程で新しい相が形成されることはありません。対照的に、ガラスを加熱して溶かすプロセスも緩やかです。