Odlomak

AMORFNI MATERIJALI

Pojam amorfnosti
Amorfnost predstavlja osobinu materijala koja se odlikuje nedostatkom uređenog rasporeda atoma. Sa atomske tačke gledišta struktura amorfnih materijala je veoma slična strukturi tečnosti. Amorfne supstance imaju određenu uređenost čestica samo na kraćim rastojanjima, ali ne postoji uređenost u celom prostoru. Kod kristalnih supstanci postoji pravilnost u prostoru u rasporedu čestica, i jačine veza između čestica su jednake, samim tim, pri zagrevanju kristala, veze između čestica se raskidaju naglo na određenoj temperaturi, i kristali imaju tačno određenu temperaturu topljenja. S druge strane kod amorfnih supstanci rastojanja između čestica nisu jednake u svim delovima, zbog toga nisu jednake ni privlačne sile između pojedinih čestica, i pri zagrevanju amorfnih supstanci ne postoji nagli prelaz iz čvrstog u tečno stanje na određenoj temperaturi, već pri zagrevanju prvo omekšavaju, a zatim se tope u određenom temperaturnom intervalu. Čestice kod amorfnih supstanci su raspoređene haotično i u čvrstom stanju, sa tim što je pokretljivost čestica u tečnom stanju znatno veća.
Na slici 1 je predstavljena uređenost atoma na malom rastojanju za kristalnu (slika 1a) i za amorfnu supstancu (slika 1b), gde se primećuje razlika između dve pomenute strukture.

Slika 1. Šematski prikaz uređenja atoma u kristalnom i amorfnom sistemu
Vidi se da je u oba slučaja svaki atom okružen sa tri najbliža suseda, odnosno da atomi nisu nasumično raspoređeni u prostoru. Prema tome, amorfno stanje, kao i kristalno stanje karakteriše visoki stepen lokalne korelacije. Atomi se nalaze na približno istoj udaljenosti, a i uglovi među njima su skoro isti, što je posledica postojanja hemijskih veza koje drže atome na okupu u čvrstim sistemima.
Uslovno se može reći da je amorfno stanje zamrznuto tečno stanje. Kod tečnosti molekuli se nalaze u stalnom haotičnom kretanju i u svakom trenutku menjaju svoj položaj u odnosu na susedne molekule. Atomi u amorfnim materijalima, slično kao kod kristala međusobno jako intereaguju te se može smatrati da su ovi materijali formirani od međusobno povezanih otvorenih celina, strukturnih jedinica kao elemenata građe. Osnovna odlika strukture kristalnih materijala, koja implicira i odgovarajuće fizičke i hemijske karakteristike, jeste stroga prostorna uređenost njenih osnovnih motiva.
Brojna ispitivanja stakala difrakcijom X-zraka pokazala su da stakla imaju kratkodometnu uređenost i iz tog razloga se moraju svrstati u specifičnu vrstu čvrste materije, čije je atomsko uređenje sličnije tečnostima nego kristalima. Ova činjenica je upućivala na to da ako se tečnost dovoljno brzo ohladi, tako da atomi nemaju dovoljno vremena da se urede u kristalnu formu, odnosno pre nego što više ne budu mogli da vrše termičko kretanje, doći će do formiranja stakla.
Većina tečnosti kada se ohladi do tačke topljenja, formira kristalnu, čvrstu formu. Tipično, transformacija tečnosti u kristal odigrava se formiranjem kristalne klice i zatim njenim rastom. Budući da ovi procesi zahtevaju izvesno vreme, može se zaključiti da će, ako je vreme odvođenja toplote kraće od vremena potrebnog za kristalizaciju, doći do formiranja stakla.

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Ostalo

Više u Seminarski radovi

Više u Skripte

Komentari