Ciecz lepka

Główny artykuł: Kruchość

W rozpowszechnionej klasyfikacji, zawdzięczanej chemikowi Austenowi Angellowi, ciecz szkłotwórczą nazywa się mocną, jeśli jej lepkość w przybliżeniu spełnia prawo Arrheniusa (log η jest liniowa w 1/T ). W przeciwnym przypadku, gdy zachowanie wyraźnie nie odpowiada prawu Arrheniusa, ciecz nazywa się kruchą. Klasyfikacja ta nie ma bezpośredniego związku z potocznym użyciem słowa “kruchość” oznaczającego łamliwość.Przepływ lepki w materiałach amorficznych charakteryzuje się odchyleniami od zachowania typu Arrheniusa: energia aktywacji lepkości Q zmienia się od wysokiej wartości QH w niskich temperaturach (w stanie szklistym) do niskiej wartości QL w wysokich temperaturach (w stanie ciekłym). Materiały amorficzne są klasyfikowane zgodnie z odchyleniem ich lepkości od zachowania typu Arrheniusa jako mocne, gdy QH-QL<QL lub kruche, gdy QH-QL≥QL. Kruchość materiałów amorficznych jest numerycznie scharakteryzowana przez współczynnik kruchości Doremusa RD=QH/QL . Stopy mocne to takie, dla których (RD-1) < 1, natomiast stopy kruche to takie, dla których (RD-1) ≥ 1. Kruchość związana jest z procesami rozrywania wiązań materiałowych wywołanymi fluktuacjami termicznymi. Rozerwanie wiązań zmienia właściwości materiału amorficznego w ten sposób, że im większa jest koncentracja zerwanych wiązań zwanych konfiguronami, tym mniejsza jest lepkość. Materiały z wyższą entalpią tworzenia konfiguronów w porównaniu z ich entalpią ruchu mają wyższy współczynnik kruchości Doremusa, odwrotnie, stopiony z relatywnie niższą entalpią tworzenia konfiguronów mają niższą kruchość.Ostatnio, kruchość została ilościowo związana ze szczegółami potencjału międzyatomowego lub międzycząsteczkowego, i wykazano, że bardziej strome potencjały międzyatomowe prowadzą do bardziej kruchych cieczy.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.