Liquido viscoso

Articolo principale: Fragilità

In una classificazione diffusa, dovuta al chimico Austen Angell, un liquido vetroso è detto forte se la sua viscosità obbedisce approssimativamente a una legge di Arrhenius (log η è lineare in 1/T ). Nel caso opposto di un comportamento chiaramente non Arrheniano, il liquido è chiamato fragile. Questa classificazione non ha una relazione diretta con l’uso comune della parola “fragilità” per indicare la fragilità.Il flusso viscoso nei materiali amorfi è caratterizzato da deviazioni dal comportamento di tipo Arrhenius: l’energia di attivazione della viscosità Q cambia da un alto valore QH a basse temperature (nello stato vetroso) a un basso valore QL ad alte temperature (nello stato liquido). I materiali amorfi sono classificati in base alla deviazione dal comportamento di tipo Arrhenius delle loro viscosità come forti quando QH-QL<QL o fragili quando QH-QL≥QL. La fragilità dei materiali amorfi è caratterizzata numericamente dal rapporto di fragilità di Doremus RD=QH/QL . Le fusioni forti sono quelle con (RD-1) < 1, mentre le fusioni fragili sono quelle con (RD-1) ≥ 1. La fragilità è legata ai processi di rottura dei legami dei materiali causati dalle fluttuazioni termiche. La rottura dei legami modifica le proprietà di un materiale amorfo in modo che maggiore è la concentrazione di legami rotti, chiamati configuroni, minore è la viscosità. I materiali con un’entalpia di formazione dei configuroni più alta rispetto alla loro entalpia di movimento hanno un rapporto di fragilità Doremus più alto, viceversa i fusi con un’entalpia di formazione dei configuroni relativamente più bassa hanno una fragilità più bassa.Più recentemente, la fragilità è stata quantitativamente collegata ai dettagli del potenziale interatomico o intermolecolare, ed è stato dimostrato che potenziali interatomici più ripidi portano a liquidi più fragili.

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