Материали полиморфизъм (Алотропия)

Полиморфизъм - уникален феномен присъща само в твърдо агрегатно състояние на веществото, по-специално, кристалната структура на вещества. Същността на това явление се крие във факта, че под влиянието на различни процеси, някои вещества са в състояние да променят своята кристална форма, като се поддържа химическата природа, т.е. химически състав и молекулярна структура.

Това явление се наблюдава както в елементи (например, въглерод, сяра, силиций, желязо и т.н.) или съединенията (например, лед, силициев диоксид, рутил, калциев карбонат и т.н.).

От физическа гледна точка на превръщане на кристална субстанция от една форма в друга е причинена от вътрешно прегрупиране на молекули, което води до промяна в кристалната си структура и свойства. Тъй като движението на молекули в твърдото тяло е възможно само ако някои съобщения до тях подвижност, преминаването от един материал в друга модификация се извършва от два фактора: налягането и температурата. От това следва, че съществува всяка модификация при строго определени условия (параметри), и техните ко-съществуват в същото време е възможно, с изключение на кривите на еластичност в точката на пресичане и пари температури, т.е.. Е. трансформация точка.

Наборът от полиморфни превръщания на различни модификации на същия материал и граници тяхната стабилност ясно илюстрирана диаграма състояние SiO2, предложен Fenner и след това се променя и подсилена от други вътрешни и външни изследователи (фиг. 3.2).

Фиг. 3.2.Diagramma състояние SiO2 (от Fenner)

Анализ диаграма на реализация верига и силициев диоксид, може да се отбележи, че SiO2 има три основни група модификации: кварц, tridymite, кристобалит. Кварц и кристобалит групи се състоят от две модификации (А и В), а tridymite - три (а, Ь, и г).

Преминаването от една в друга модификация в рамките на групата настъпва мигновено при температурата на преход с промяна в решетка кристалната структура на долната симетрия в средата (най-високата) и лека промяна на плътността (до 2%). Такава преход е еднакво възможно както при увеличение, и намаляване на температурата до температурата на преход.

Фенър схема могат да бъдат представени в опростен вид:

Преходът от група на група има само в една посока - при по-високи температури, т.е. това е необратим (без модификатори) и е много бавен. Ceska кристална решетка остава практически непроменен или слабо променя в средата и най-високата група syngony, с бързо променящата кристална форма (навик) и плътност (5 до 15%), което е от съществено значение за получаване на горивни материали.

От диаграмата и схемата че б грама и модификации в различни групи са по-ниски системи и по-висока устойчивост; а-кварц, Ь-а-кристобалит и tridymite не съществува в природата, като че е трудно да си представим, постоянните условия на тяхното съществуване, което е много важно да се има предвид в изследването на скали и естествен камък материали. При производството на много изкуствен камък материали присъствие основен модификации диоксид често се случва: време на изпичане DINACYT, циментов клинкер, обичайните керамични материали и т.н.

При използване на отпадъците от естествен камък кварц носещи материали, имайте предвид, че в утаечните скали на кварцов пясък е представен под формата на б-кварц, и в скалите на вулканичен произход - като грам-tridymite и б-кристобалит имащ свободна енергия и, като следствие, голяма реактивност.

Известно е, че всички кристален тяло, като достига точката на топене, се превръщат в стопилка, но не всички са способни на преохлаждане на прехода на стъкло.

Вискозна тялото разтопен резултат от преход от твърдо към течно състояние с абсорбцията на топлина (за фазов преход род I). Основните характеристики са вискозитет, течливост и температура на втвърдяване (кристализация или встъкляване).

При температури над 1700 ° С, а-кристобалит преминава в стопилката и при охлаждане се образува чист кварц стъкло, което в неговите свойства, по-специално изотропия, значително се различава от предходния модификации диоксид.

Izotropiya- независимост средни свойства (вещество материал) на посоката.