Каковы характеристики стеклянной двери холодильника?
Молекулярное расположение изотропного стекла нерегулярно, и его молекулы имеют статистическую однородность в пространстве. В идеале физические и химические свойства однородного стекла (такие как показатель преломления, твердость, модуль упругости, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, электропроводность и т. д.) одинаковы во всех направлениях.
Поскольку стекло представляет собой смесь и является аморфным, оно не имеет фиксированной температуры плавления и, следовательно, фиксированной температуры кипения.
Переход стекла из твердого состояния в жидкое осуществляется в определенном диапазоне температур (т. е. в диапазоне температур размягчения), отличном от кристаллических материалов и не имеющем фиксированной температуры плавления. Диапазон температур размягчения составляет TG?T1, TG - температура изменения, T1 - температура ликвидуса, а соответствующие вязкости составляют 1013,4 ДПа·с и 104±6 ДПа·с соответственно.
Как правило, метастабильные стеклообразные материалы получают путем быстрого охлаждения расплава.
Когда расплав становится стекловидным, вязкость при охлаждении резко возрастает, и частицы не могут регулярно располагаться в кристаллы без выделения скрытой теплоты кристаллизации. Следовательно, стекловидные материалы имеют более высокую внутреннюю энергию, чем кристаллические материалы, и их энергия находится между расплавленным состоянием и кристаллическим состоянием, относящимся к метастабильному состоянию. С механической точки зрения стекло представляет собой нестабильное высокоэнергетическое состояние, например, низкоэнергетическое состояние имеет тенденцию к изменению, то есть склонность к кристаллизации, поэтому стекло является метастабильным твердым материалом.
Процесс перехода из расплавленного состояния в твердое происходит постепенно, а изменения физических и химических свойств непрерывны и постепенны. Это явно отличается от процесса кристаллизации расплава. Во время кристаллизации должны появиться новые фазы, и многие свойства резко меняются около точки температуры кристаллизации.
Однако переход стеклообразных материалов из расплавленного состояния в твердое происходит в широком диапазоне температур. При понижении температуры вязкость расплава стекла постепенно увеличивается, а затем образуется твердое стекло, но новых фаз при этом не образуется. Напротив, процесс нагревания и плавления стекла также постепенен.