Líquido viscoso

Artigo principal: Fragilidade

Numa classificação generalizada, devido ao químico Austen Angell, um líquido formador de vidro é chamado forte se a sua viscosidade obedecer aproximadamente a uma lei Arrhenius (log η é linear em 1/T ). No caso oposto de comportamento claramente não-Arrhenius, o líquido é chamado de frágil. Esta classificação não tem relação direta com o uso comum da palavra “fragilidade” para significar fragilidade. O fluxo viscoso em materiais amorfos é caracterizado por desvios do comportamento tipo Arrhenius: a energia de ativação da viscosidade Q muda de um alto valor QH em baixas temperaturas (no estado vítreo) para um baixo valor QL em altas temperaturas (no estado líquido). Os materiais amorfos são classificados de acordo com o desvio do comportamento do tipo Arrhenius de suas viscosidades como fortes quando QH-QL<QL ou frágeis quando QH-QL≥QL. A fragilidade dos materiais amorfos é caracterizada numericamente pela razão de fragilidade de Doremus RD=QH/QL . Os derretimentos fortes são aqueles com (RD-1) < 1, enquanto os frágeis são aqueles com (RD-1) ≥ 1. A fragilidade está relacionada com os processos de ruptura de ligações de materiais causados por flutuações térmicas. A quebra da ligação modifica as propriedades de um material amorfo de modo que quanto maior for a concentração de ligações quebradas, denominada configurons, menor será a viscosidade. Os materiais com uma entalpia de formação de configon maior em comparação com sua entalpia de movimento têm uma razão de fragilidade Doremus maior, ao contrário, os materiais com uma entalpia de formação de configon relativamente menor têm uma fragilidade menor.

Mais recentemente, a fragilidade tem sido quantitativamente relacionada aos detalhes do potencial interatômico ou intermolecular, e foi demonstrado que potenciais interatômicos mais acentuados levam a líquidos mais frágeis.

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