Что значит "стеклообразное состояние"

твердое аморфное состояние вещества, возникающее при застывании его переохлажденного расплава. В стеклообразном состоянии могут находиться лишь некоторые вещества (см. Стекло, Полимеры).

низкомолекулярных соединений, твёрдое аморфное состояние вещества, образующееся при затвердевании его переохлажденного расплава. Обратимость перехода из С. с. в расплав и из расплава в С. с. является особенностью, которая наряду со способом получения отличает С. с. от других твёрдых аморфных состояний , в частности от тонких аморфных металлических плёнок. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизации вещества, т. е. переходу к твёрдому состоянию с наименьшей свободной энергией. Например, коэффициент динамической вязкости такого стеклообразующего вещества, как 5102 при температуре плавления Тпл= 1710╟С составляет 107,7 пз (для воды при Тпл = 0 ╟С ≈0,02 пз). Переход расплава в С. с. (процесс стеклования ) характеризуется некоторым температурным интервалом. С. с. метастабильно; переход вещества из С. с. в кристаллическое является фазовым переходом 1-го рода.

В С. с. может находиться значительное число неорганических веществ: простые вещества (S, Se, As, Р); окислы (В2О3, SiO2, GeO2, As2O3, SbO3, FeO2, V 2O5), водные растворы H2O2, H2SO4, H3PO4, HClO4, H2SeO4, H2CrO4, NH4OH, КОН, HCl, LiCl: халькогениды мышьяка, германия, фосфора; некоторые галогениды и карбонаты. Многие из этих веществ составляют основу сложных стекол .

Вещество в С. с. представляет собой жёсткую систему атомов и атомных групп, связь между которыми в большей или меньшей степени определяется ковалентными взаимодействиями. Дифракционные методы исследования ( рентгеновский структурный анализ , электронография , нейтронография ) позволяют определить упорядоченность в расположении соседних атомов (ближний порядок, см. Дальний порядок и ближний порядок ). Измеряя радиусы дифракционных максимумов и их интенсивности, строят т. н. кривую радиального распределения. Максимумы этой кривой соответствуют межатомным расстояниям, а площадь, ограниченная максимумами, даёт информацию о среднем числе атомов, ближайших к данному.

Вещества в С. с. изотропны, хрупки, имеют раковистый излом при сколе и (в зависимости от состава) прозрачны в некоторых областях спектра (видимой, инфракрасной, ультрафиолетовой, рентгеновской и g-лучей). Механические напряжения (из-за плохого отжига) и неоднородность структуры вещества в С. с. являются причиной двойного лучепреломления , которое в силу вызывающих его неконтролируемых факторов нестабильно и является «вредным» в оптической технике. Однако применение находит двойное лучепреломление, вызываемое воздействием электрических и магнитных полей (см. Керра эффект ). Практически все стекла слабо люминесцируют (см. Люминесценция ). Для усиления этого эффекта в них добавляют активаторы ≈ редкоземельные элементы, уран и др. Используя накачку и специально подобранные активаторы, получают мощное когерентное излучение (см. Лазер ). Вещества в С. с., как правило, диамагнитны, значительные примеси окислов редкоземельных металлов делают вещества в С. с. парамагнитными. Из некоторых стекол специального состава получают ферромагнитные материалы (например, некоторые ситаллы ). По электрическим свойствам большинство стекол ≈ диэлектрики (силикатные стекла), но есть большая группа веществ, обладающих в С. с. свойствами полупроводников (халькогенидные стекла, см. Полупроводники аморфные ).

О С. с. полимеров см. в ст. Стеклование полимеров .

Лит.: Мотт Н., Дэвис Э., Электронные процессы в некристаллических веществах, пер. с англ., М., 1974; Аппен А. А., Химия стекла, 2 изд., Л., 1974.

Г. З. Пинскер.

Стеклообразное состояние — твёрдое аморфное метастабильное состояние вещества, в котором нет выраженной кристаллической решётки, условные элементы кристаллизации наблюдаются лишь в очень малых кластерах в которых создание кристаллической твёрдой фазы затруднено по кинетическим причинам.

Стеклом можно называть любой материал в аморфном твёрдом состоянии, но в общепринятой научной и практической лексике стёкла отличают от твёрдых полимеров, которые также пребывают в аморфном состоянии ввиду огромной длины своих молекул.