Кристално и аморфно тяло - studopediya

За разлика от течности, твърди вещества имат форма еластичност Ако всички опити за промяна на геометрията на неподвижното тяло него като еластичните сили предотвратяване на този ефект. Въз основа на характеристиките на вътрешната структура на твърди вещества, се разграничат кристални и аморфни твърди вещества. Кристали и аморфни тела се различават един от друг в много физични свойства.

Аморфен тялото в нейната вътрешна структура са много сходни с течност, така че те често се наричат ​​преохлаждане. Тъй като течността, аморфни тела структурно изотропно. Техните свойства не зависят от съответното направление. Това се обяснява с факта, че аморфни твърди вещества, както и течности за краткосрочен гама (брой на координация) и отдалечените (ъглите дължина и връзка) otsutstvuet.Etimi осигурява пълна хомогенност на всички macrophysical свойства на аморфно тяло. Типични примери на аморфни твърди вещества са стъкло, смоли, асфалти, кехлибар.

Кристалните твърди частици, за разлика от аморфна, имат ясна нареди микроструктура, която се съхранява на макро равнище и се появява външно под формата на фини зърна с плоски лица и остри ръбове, наречени кристали.

Общи естествено срещащи кристални твърди вещества (метали, сплави, захар и сол, лед, пясък, глина и камък, цимент, керамика, полупроводници, и т.н.) са обикновено polycrystals състои от произволно ориентирани, кондензирани помежду си единични кристали (кристали) размери които са около 1 микрон (10 -6 m) Въпреки това, понякога има доста големи единични кристали. Например, единични кристали от планински кристал достигне височината на човек в предшестващото състояние на техниката единични кристали играят важна роля, така че технологията на изкуствено отглеждане.

Вътре монокристални атоми (йони) на веществото са поставени в съответствие с реда на далечни разстояния, възлите ясно ориентирани в пространството геометрична структура, които са получили името на кристалната решетка Всеки форми вещество в твърдо състояние, геометрията на индивидуалната кристална решетка. Формата му се определя от структурата на молекулите на веществото. В клетката на единицата решетка могат да бъдат разпределени винаги запазване на всички свои геометрични характеристики, но включва и минималния брой възли.

Единични кристали от всяко отделно вещество могат да имат различни размери. Въпреки това, всички те запазват същата геометрия, която се проявява в поддържането на постоянни ъгли между аспекти на кристала. Ако единична кристална форма е принудително счупени, е в последващото култивиране на стопилката при нагряване или просто непременно възстановява първоначалната си форма. Причината за това намаление е кристална форма известно състояние на термодинамична стабилност - желанието да се намали потенциалната енергия. За кристали, това условие се формулира независимо JW Gibbs, Р Кюри и G. V. Vulfom под формата на принципа: енергията на кристала повърхност трябва да бъде минимално.

Един от най-характерните черти е анизотропия на единични кристали от много физико-механични свойства. Например, твърдост, якост, крехкост, топлинно разширение, скорост на разпространение на еластични вълни, електропроводимост и топлопроводимост на много кристали може да зависи от посоката, в кристала. анизотропия на поликристалния едва ли настъпва само заради хаотично взаимно ориентацията на техните съставни малки единични кристали. То е свързано с факта, че в кристалната решетка на разстояния между възли в различни посоки в общия случай са значително по-различни.

Друга важна характеристика на кристалите може да се счита, че те се стопи и кристализира при постоянна температура, в пълно съответствие с термодинамична теория на първите преходи фаза ред. В аморфни твърди вещества важно фазов преход отсъства. При нагряване, те омекоти постепенно, в широк диапазон на изменение Тази температура означава, че аморфните тела имат определен редовен структура и нагряване го свива постепенно, докато кристали при нагряване унищожи хомогенна кристалната решетка (с оглед на далечни разстояния) строго за определени енергийни условия, и, следователно, при фиксирана температура.

Някои твърди вещества може стабилно да съществуват в кристални и аморфни състояния. Типичен пример е стъкло. С достатъчно бързо охлаждане на стопеното стъкло става много вискозен и се втвърдява, без да се налага да закупи кристална структура. Въпреки това, с много бавно охлаждане, забавено на определено ниво температура, същото стъкло кристализира и придобива специфични свойства (такива стъкла наречени стъклокерамика). Друг типичен пример е кварц. В природата, обикновено съществува като кристали, и стопилката се винаги образува аморфен кварц (това се нарича кварц). Опитът показва, че колкото по-сложни молекули на веществото, и толкова по-силно междумолекулните връзки, толкова по-лесно е да се получи при охлаждане аморфна маса модификация.