Новые стеклообразные материалы и методы их синтеза. Аморфные и стеклообразные материалы

Содержание

Слайд 2

Аморфные и стеклообразные материалы Аморфное состояние: Отсутствие дальнего порядка (рентгеноаморфность) Изотропность

Аморфные и стеклообразные материалы

Аморфное состояние:
Отсутствие дальнего порядка (рентгеноаморфность)
Изотропность
Плавный переход в расплавленное

состояние (отсутствие точки плавления)

Стеклообразное состояние:
Характерный интервал размягчения (стеклование)
Твердость и способность сохранять форму

Все стекла аморфны, но не все аморфные вещества - стекла

Слайд 3

Аморфные и стеклообразные материалы Американское общество по исследованию материалов, 1971 г.:

Аморфные и стеклообразные материалы

Американское общество по исследованию материалов, 1971 г.:
«Стекло –

это неорганический продукт плавления, который в основном затвердевает без кристаллизации»
Но есть много других методов получения, кроме плавления!

5-е Всесоюзное совещание по стеклообразному состоянию, 1969 г.:
«Стекло – это монолитный материал, состоящий в основном из стеклообразного вещества.
Стеклообразное вещество – вещество находящееся в стеклообразном состоянии.
Стеклообразное состояние – вид аморфного состояния, в котором вещество имеет коэффициент динамической вязкости 1012-1013 Па·с»
Но что такое аморфное состояние?

С.В. Немилов, 1991 г.:
«Стеклообразное состояние – это неравновесное (лабильное) состояние переохлажденной жидкости, обладающее свойствами твердого тела»

Слайд 4

Разновидности состояния вещества Увеличение числа Деборы Число Деборы (Deborah number) DN = время релаксации время наблюдения

Разновидности состояния вещества

Увеличение числа Деборы

Число Деборы (Deborah number) DN =

время релаксации

время

наблюдения
Слайд 5

Классификация веществ в неупорядоченном состояния по Попову Агрегатное состояние Степень устойчивости неупорядоченного состояния

Классификация веществ в неупорядоченном состояния по Попову

Агрегатное состояние

Степень устойчивости неупорядоченного состояния

Слайд 6

Критерии Захариасена Стеклообразующие оксиды Атом кислорода должен быть связан не более

Критерии Захариасена

Стеклообразующие оксиды
Атом кислорода должен быть связан не более чем с

двумя атомами А (в оксидах типа AmOn)
Число атомов кислорода, окружающих атомы А должно быть мало
Кислородные полиэдры соединяются друг с другом вершинами, но не ребрами или гранями
Если сетка является трехмерной, то по крайней мере три вершины каждого полиэдра должны принимать участие в ее образовании

Сложные стекла
Состав должен отличаться высоким процентным содержанием катионов, имеющих тетраэдрическое или треугольное окружение
Треугольные и тетраэдрические полиэдры должны соединяться друг с другом вершинами
Часть атомов кислорода должна быть связана только с двумя стеклообразующими катионами

Слайд 7

Классификация неорганических стекол Силикатные стекла Кварцевое стекло и его производные Золь-гель

Классификация неорганических стекол

Силикатные стекла
Кварцевое стекло и его производные
Золь-гель

стекла
Несиликатные оксидные стекла
Галогенидные стекла
Халькогенидные стекла
Смешанные стекла
Элементарные стекла
Металлические и металл-металлоидные стекла
Слайд 8

Способы получения стеклообразных тел по Оуэну (из расплавов, растворов, газовой фазы, кристаллического состояния)

Способы получения стеклообразных тел по Оуэну
(из расплавов, растворов, газовой фазы, кристаллического

состояния)
Слайд 9

Свойства важнейших стеклообразующих оксидов и BeF2

Свойства важнейших стеклообразующих оксидов и BeF2

Слайд 10

Свойства неоксидных стеклообразующих соединений

Свойства неоксидных стеклообразующих соединений

Слайд 11

Методы быстрой закалки Метод распылительной закалки под давлением – splat quenching

Методы быстрой закалки

Метод распылительной закалки под давлением – splat quenching
(метод выстреливания

расплава)

Метод струйной закалки – free jet spinning of wires

Метод поршня и наковальни – piston and anvil method

Слайд 12

Методы быстрой закалки Методы cпиннингования расплава (melt spinning) в центрифуге на

Методы быстрой закалки

Методы cпиннингования расплава (melt spinning)

в центрифуге

на диск

на цилиндр

между валками

Спиннингование

из твердого
стержня (melt extraction)