stringtranslate.com

Стеклянный переход

Переход стекло -жидкость , или стеклование , — это постепенный и обратимый переход в аморфных материалах (или в аморфных областях внутри полукристаллических материалов) из твердого и относительно хрупкого «стекловидного» состояния в вязкое или эластичное состояние при повышении температуры. [1] [2] Аморфное твердое вещество, проявляющее стеклование, называется стеклом . Обратный переход, достигаемый за счет переохлаждения вязкой жидкости в стеклообразное состояние, называется стеклованием .

Температура стеклования материала T g характеризует диапазон температур, в котором происходит стеклование (в соответствии с экспериментальным определением, обычно обозначаемым как 100 с времени релаксации). Она всегда ниже температуры плавления T m кристаллического состояния материала, если оно существует.

Твердые пластмассы, такие как полистирол и полиметилметакрилат, используются значительно ниже температуры стеклования, то есть когда они находятся в стеклообразном состоянии. Оба значения T g составляют около 100 ° C (212 ° F). Резиновые эластомеры , такие как полиизопрен и полиизобутилен , используются при температуре выше их T g , то есть в эластичном состоянии, когда они мягкие и гибкие; сшивка предотвращает свободное течение их молекул, придавая резине заданную форму при комнатной температуре (в отличие от вязкой жидкости). [3]

Несмотря на изменение физических свойств материала в результате стеклования, этот переход не считается фазовым переходом ; скорее, это явление, охватывающее диапазон температур и определяемое одним из нескольких соглашений. [2] [4] [5] Такие соглашения включают, среди прочего, постоянную скорость охлаждения (20 кельвинов в минуту (36 °F/мин)) [1] и порог вязкости 10 12 Па·с . При охлаждении или нагреве в этом диапазоне стеклования материал также демонстрирует плавный скачок коэффициента теплового расширения и удельной теплоемкости , причем расположение этих эффектов снова зависит от истории материала. [6] Вопрос о том, лежит ли в основе стеклования какой-либо фазовый переход, является предметом продолжающихся исследований. [4] [5] [7] [ когда? ]

Определение стеклования ИЮПАК

Характеристики

Стеклование жидкости в твердоподобное состояние может происходить как при охлаждении, так и при сжатии. [8] Переход представляет собой плавное увеличение вязкости материала на целых 17 порядков в диапазоне температур 500 К без какого-либо выраженного изменения структуры материала. [2] [9] Этот переход отличается от перехода замораживания или кристаллизации , который является фазовым переходом первого рода в классификации Эренфеста и включает в себя разрывы в термодинамических и динамических свойствах, таких как объем, энергия и вязкость. Во многих материалах, которые обычно подвергаются замерзанию, быстрое охлаждение позволяет избежать этого фазового перехода и вместо этого приводит к стеклованию при более низкой температуре. Другие материалы, такие как многие полимеры , не имеют четко определенного кристаллического состояния и легко образуют стекла даже при очень медленном охлаждении или сжатии. Склонность материала к образованию стекла при закалке называется стеклообразующей способностью. Эта способность зависит от состава материала и может быть предсказана теорией жесткости . [10]

Ниже диапазона температур перехода стеклообразная структура не релаксирует в соответствии с используемой скоростью охлаждения. Коэффициент расширения стеклообразного состояния примерно эквивалентен коэффициенту расширения кристаллического твердого тела. Если используются более медленные скорости охлаждения, увеличение времени структурной релаксации (или межмолекулярной перегруппировки) может привести к получению стеклянного изделия с более высокой плотностью. Аналогичным образом, за счет отжига (и, таким образом, допуская медленную структурную релаксацию) структура стекла со временем приближается к равновесной плотности, соответствующей переохлажденной жидкости при той же температуре. T g находится на пересечении кривой охлаждения (объем-температура) для стеклообразного состояния и переохлажденной жидкости. [2] [11] [12] [13] [14] [15]

Конфигурация стекла в этом интервале температур медленно меняется со временем в сторону равновесной структуры. [16] Принцип минимизации свободной энергии Гиббса обеспечивает термодинамическую движущую силу, необходимую для возможных изменений. При несколько более высоких температурах, чем Т g , довольно быстро достигается структура, соответствующая равновесию при любой температуре. Напротив, при значительно более низких температурах конфигурация стекла остается стабильной в течение все более продолжительных периодов времени.

Таким образом, переход жидкое стекло не является переходом между состояниями термодинамического равновесия . Широко распространено мнение, что истинное равновесное состояние всегда кристаллическое. Считается, что стекло существует в кинетически заблокированном состоянии, а его энтропия, плотность и т. д. зависят от термической истории. Поэтому стеклование — это прежде всего динамическое явление. Время и температура являются взаимозаменяемыми величинами (до некоторой степени) при работе со стеклами, и этот факт часто выражается в принципе суперпозиции времени и температуры . При охлаждении жидкости внутренние степени свободы последовательно выходят из равновесия . Однако ведутся давние споры о том, существует ли основной фазовый переход второго рода в гипотетическом пределе бесконечно больших времен релаксации. [ нужны разъяснения ] [6] [17] [18] [19]

В более поздней модели стеклования температура стеклования соответствует температуре, при которой наибольшие отверстия между колеблющимися элементами в жидкой матрице становятся меньше наименьших поперечных сечений элементов или их частей при понижении температуры. . В результате колебательного ввода тепловой энергии в жидкую матрицу гармоники колебаний постоянно нарушаются и между элементами создаются временные полости («свободный объем»), количество и размеры которых зависят от температуры. Определенная таким образом температура стеклования T g0 представляет собой фиксированную константу материала неупорядоченного (некристаллического) состояния, зависящую только от давления. В результате возрастающей инерции молекулярной матрицы при приближении к T g0 установление теплового равновесия последовательно задерживается, так что обычные методы измерения для определения температуры стеклования в принципе дают слишком высокие значения T g . В принципе, чем медленнее скорость изменения температуры устанавливается во время измерения, тем ближе приближается измеренное значение T g к T g0 . [20] Для измерения температуры стеклования можно использовать такие методы, как динамический механический анализ . [21]

Температура перехода T g

Определение Т г методом дилатометрии .
Измерение T g (температуры в точке А) методом дифференциальной сканирующей калориметрии.

Обратитесь к рисунку внизу справа, на котором показана зависимость теплоемкости от температуры. В этом контексте T g представляет собой температуру, соответствующую точке А на кривой. [22]

Используются различные рабочие определения температуры стеклования T g , и некоторые из них признаны признанными научными стандартами. Тем не менее, все определения произвольны и все дают разные числовые результаты: в лучшем случае значения T g для данного вещества совпадают в пределах нескольких кельвинов. Одно из определений относится к вязкости , фиксируя Tg на уровне 10 13 пуаз (или 10 12 Па·с). Как показано экспериментально, эта величина близка к температуре отжига многих стекол. [23]

В отличие от вязкости, тепловое расширение , теплоемкость , модуль сдвига и многие другие свойства неорганических стекол демонстрируют относительно внезапное изменение при температуре стеклования. Любой такой шаг или перегиб можно использовать для определения T g . Чтобы сделать это определение воспроизводимым, необходимо указать скорость охлаждения или нагрева.

Наиболее часто используемое определение T g использует выделение энергии при нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК, см. рисунок). Обычно образец сначала охлаждают со скоростью 10 К/мин, а затем нагревают с той же скоростью.

Еще одно определение T g использует излом в дилатометрии (также известный как тепловое расширение): см. рисунок в правом верхнем углу. Здесь обычны скорости нагрева 3–5 К/мин (5,4–9,0 °F/мин). Линейные участки ниже и выше T g окрашены в зеленый цвет. T g – температура на пересечении красных линий регрессии. [22]

Ниже суммированы значения T g , характерные для определенных классов материалов.

Полимеры

Сухой нейлон-6 имеет температуру стеклования 47 ° C (117 ° F). [29] Нейлон-6,6 в сухом состоянии имеет температуру стеклования около 70 °C (158 °F). [30] [31] В то время как полиэтилен имеет диапазон стеклования от -130 до -80 °C (от -202 до -112 °F) [32] Вышеуказанные значения являются лишь средними значениями, поскольку температура стеклования зависит от скорости охлаждения. и молекулярно-массовое распределение, и на него могут влиять добавки. Для полукристаллического материала, такого как полиэтилен , который на 60–80% кристалличен при комнатной температуре, указанное стеклование относится к тому, что происходит с аморфной частью материала при охлаждении.

Силикаты и другие стекла с ковалентной сеткой.

Парадокс Каузмана

Разница энтропии между кристаллом и переохлажденным расплавом

При переохлаждении жидкости разница энтропии между жидкостью и твердой фазой уменьшается. Экстраполируя теплоемкость переохлажденной жидкости ниже температуры стеклования , можно рассчитать температуру, при которой разница энтропий становится равной нулю . Эта температура получила название температуры Каузмана . [2]

Если бы жидкость можно было переохладить ниже температуры Каузмана и она действительно имела бы более низкую энтропию, чем кристаллическая фаза, последствия были бы парадоксальными. Этот парадокс Каузмана был предметом многочисленных дискуссий и множества публикаций с тех пор, как он был впервые выдвинут Вальтером Каузманном в 1948 году. [35] [36]

Одно из решений парадокса Каузмана состоит в том, чтобы сказать, что должен произойти фазовый переход , прежде чем энтропия жидкости уменьшится. В этом сценарии температура перехода известна как калориметрическая идеальная температура стеклования T 0c . С этой точки зрения стеклование является не просто кинетическим эффектом, т.е. просто результатом быстрого охлаждения расплава, но в основе образования стекла лежит термодинамическая основа. Температура стеклования:

Модель Гиббса-ДиМарцио 1958 года [37] конкретно предсказывает, что конфигурационная энтропия переохлажденной жидкости исчезает в пределе , когда режим существования жидкости заканчивается, ее микроструктура становится идентичной кристаллической, а кривые их свойств пересекаются в истинной фазе второго порядка. переход. Это никогда не было проверено экспериментально из-за сложности реализации достаточно медленной скорости охлаждения, избегая при этом случайной кристаллизации. Модель Адама-Гиббса 1965 года [38] предложила разрешение парадокса Каузмана, согласно которому время релаксации расходится при температуре Каузмана, а это означает, что здесь никогда не удастся уравновесить метастабильную переохлажденную жидкость. Критическое обсуждение парадокса Каузмана и модели Адама-Гиббса было дано в 2009 году. [39] Данные о нескольких переохлажденных органических жидкостях не подтверждают предсказание Адама-Гиббса о расходящемся времени релаксации при любой конечной температуре, например температуре Каузмана. [40]

Альтернативные резолюции

Есть как минимум три других возможных решения парадокса Каузмана. Возможно, теплоемкость переохлажденной жидкости вблизи температуры Каузмана плавно снижается до меньшего значения. Возможно также, что фазовый переход первого рода в другое жидкое состояние происходит до температуры Каузмана, причем теплоемкость этого нового состояния меньше, чем полученная экстраполяцией от более высокой температуры. Наконец, сам Каузман разрешил парадокс энтропии, постулировав, что все переохлажденные жидкости должны кристаллизоваться до того, как будет достигнута температура Каузмана.

В конкретных материалах

Кремнезем, SiO 2

Кремнезем (химическое соединение SiO 2 ) помимо кварцевой структуры имеет ряд различных кристаллических форм. Почти все кристаллические формы включают тетраэдрические звенья SiO 4 , связанные между собой общими вершинами в различном расположении ( главным исключением является стишовит , состоящий из связанных октаэдров SiO 6 ). Длины связей Si-O различаются в зависимости от различных кристаллических форм. Например, в α-кварце длина связи составляет 161 пикометр (6,3 × 10-9 дюймов  ), тогда как в α-тридимите она колеблется в пределах 154–171 пм (6,1 × 10-9 –6,7 × 10-9 дюймов )  . Валентный угол Si-O-Si также варьируется от 140° у α-тридимита до 144° у α-кварца и до 180° у β-тридимита. Любые отклонения от этих стандартных параметров представляют собой микроструктурные различия или вариации, которые представляют собой приближение к аморфному , стекловидному или стеклообразному твердому веществу . Температура перехода T g в силикатах связана с энергией, необходимой для разрыва и повторного образования ковалентных связей в аморфной (или случайной сетке) решетке ковалентных связей . На T g явно влияет химический состав стекла. Например, добавление таких элементов, как B , Na , K или Ca , к кварцевому стеклу , валентность которых меньше 4, помогает разрушить сетчатую структуру, тем самым снижая T g . Альтернативно, P , имеющий валентность 5, помогает укрепить упорядоченную решетку и, таким образом, увеличивает T g . [41] T g прямо пропорциональна прочности связи, например, зависит от квазиравновесных термодинамических параметров связей, например, от энтальпии H d и энтропии S d конфигуронов – разорванных связей: T g = H d  / [ S d  + R ln[(1 −  f c )/  f c ] где R — газовая постоянная, а f c — порог перколяции. Для прочных расплавов, таких как Si O 2 , порог перколяции в приведенном выше уравнении представляет собой универсальную критическую плотность Шера-Цаллена в трехмерном пространстве, например, f c= 0,15, однако для хрупких материалов пороги перколяции зависят от материала и f c  ≪ 1. [42] Энтальпия H d и энтропия S d конфигуронов – разорванных связей могут быть найдены из имеющихся экспериментальных данных по вязкости. [43]

Полимеры

В полимерах температура стеклования T g часто выражается как температура, при которой свободная энергия Гиббса такова, что энергия активации совместного движения примерно 50 элементов полимера превышается . Это позволяет молекулярным цепям скользить мимо друг друга при приложении силы. Из этого определения мы видим, что введение относительно жестких химических групп (таких как бензольные кольца) будет мешать процессу течения и, следовательно, увеличивать T g . [44] Из-за этого эффекта жесткость термопластов снижается (см. рисунок). Когда достигается температура стекла, жесткость остается неизменной в течение некоторого времени, т. е. на уровне E 2 или около него, пока температура не превысит T m , и материал плавится. Эта область называется резиновым плато.

При глажке ткань нагревается за счет перехода стекло-резина.

Со стороны низких температур модуль сдвига падает на много порядков при температуре стеклования T g . Математическое соотношение на молекулярном уровне для температурно-зависимого модуля сдвига полимерного стекла при приближении к T g снизу было разработано Алессио Закконе и Евгением Терентьевым . [45] Несмотря на то, что модуль сдвига на самом деле не падает до нуля (он падает до гораздо меньшего значения резинового плато), при установке модуля сдвига равным нулю в формуле Закконе-Терентьева получается выражение для T g которое восстанавливает уравнение Флори-Фокса , а также показывает, что T g обратно пропорциональна коэффициенту теплового расширения в стеклообразном состоянии. Эта процедура обеспечивает еще один рабочий протокол для определения T g полимерных стекол путем отождествления ее с температурой, при которой модуль сдвига падает на много порядков до эластичного плато.

При глажке ткань нагревается во время этого перехода, так что полимерные цепи становятся подвижными. Тогда вес утюга определяет предпочтительную ориентацию. T g можно существенно снизить добавлением в полимерную матрицу пластификаторов . Меньшие молекулы пластификатора внедряются между полимерными цепями, увеличивая расстояние и свободный объем и позволяя им проходить друг мимо друга даже при более низких температурах. Добавление пластификатора может эффективно контролировать динамику полимерной цепи и доминировать над количеством соответствующего свободного объема, так что повышенная подвижность концов полимера не будет очевидной. [46] Добавление нереакционноспособных боковых групп к полимеру также может привести к отделению цепей друг от друга, снижая T g . Если пластик с некоторыми желаемыми свойствами имеет слишком высокую температуру T g , его иногда можно объединить с другим материалом в сополимер или композиционный материал с T g ниже температуры предполагаемого использования. Обратите внимание, что некоторые пластики используются при высоких температурах, например, в автомобильных двигателях, а другие — при низких. [26]

Жесткость в зависимости от температуры

В вязкоупругих материалах наличие жидкоподобного поведения зависит от свойств и поэтому зависит от скорости приложенной нагрузки, т. е. от того, насколько быстро прикладывается сила. Силиконовая игрушка Silly Putty ведет себя совершенно по-разному в зависимости от скорости приложения силы: медленно тянете, и она течет, действуя как сильновязкая жидкость; Ударьте по нему молотком, и он разобьется, действуя как стекло.

При охлаждении резина претерпевает переход жидкость-стекло , который также называют переходом резина-стекло .

Механика витрификации

Молекулярное движение в конденсированном состоянии можно представить рядом Фурье , физическая интерпретация которого состоит из суперпозиции продольных и поперечных волн смещения атомов с различными направлениями и длинами волн. В одноатомных системах эти волны называются флуктуациями плотности . (В многоатомных системах они могут включать и флуктуации состава.) [47]

Таким образом, тепловое движение в жидкостях можно разложить на элементарные продольные колебания (или акустические фононы ), тогда как поперечные колебания (или сдвиговые волны) первоначально были описаны только в упругих твердых телах, обнаруживающих высокоупорядоченное кристаллическое состояние вещества. Другими словами, простые жидкости не могут выдерживать приложенную силу в виде напряжения сдвига и будут механически деформироваться за счет макроскопической пластической деформации (или вязкого течения). Более того, тот факт, что твердое тело локально деформируется, сохраняя при этом свою жесткость (в то время как жидкость поддается макроскопическому вязкому течению в ответ на приложение приложенной силы сдвига ), многими воспринимается как механическое различие между ними. [48] ​​[49]

На несостоятельность этого вывода, однако, указывал Френкель в своей ревизии кинетической теории твердого тела и теории упругости в жидкостях . Этот пересмотр непосредственно следует из непрерывной характеристики вязкоупругого перехода из жидкого состояния в твердое, когда переход не сопровождается кристаллизацией — следовательно, переохлажденная вязкая жидкость . Таким образом, мы видим тесную корреляцию между поперечными акустическими фононами (или поперечными волнами) и возникновением жесткости при стекловании , как описано Бартеневым в его механическом описании процесса стеклования. [50] [51] Эта концепция приводит к определению стеклования как исчезновения или значительного снижения низкочастотного модуля сдвига, как показано количественно в работе Закконе и Терентьева [45] на примере полимерного стекла. Фактически, модель выталкивания предусматривает, что энергия активации времени релаксации пропорциональна модулю сдвига высокочастотного плато, [2] [52] величине, которая увеличивается при охлаждении, что объясняет, таким образом, повсеместную неаррениусовскую температурную зависимость релаксации. время в стеклообразующих жидкостях.

Скорости продольных акустических фононов в конденсированном веществе непосредственно ответственны за теплопроводность , нивелирующую перепады температур между сжатыми и расширенными элементами объема. Киттель предположил, что поведение стекол интерпретируется в терминах примерно постоянной « длины свободного пробега » для фононов решетки и что величина средней длины свободного пробега имеет порядок величины масштаба беспорядка в молекулярной структуре жидкий или твердый. Средняя длина свободного пробега тепловых фононов или длины релаксации ряда стеклообразователей были построены в зависимости от температуры стеклования, что указывает на линейную зависимость между ними. Это предложило новый критерий образования стекла, основанный на значении длины свободного пробега фононов. [53]

Часто высказывалось предположение, что перенос тепла в твердых диэлектриках происходит за счет упругих колебаний решетки и что этот перенос ограничивается упругим рассеянием акустических фононов на дефектах решетки (например, случайно расположенных вакансиях). [54] Эти предсказания были подтверждены экспериментами с коммерческими стеклами и стеклокерамикой , где длина свободного пробега, по-видимому, была ограничена «рассеянием на внутренней границе» до масштабов 10–100 микрометров (0,00039–0,00394 дюйма). [55] [56] Связь между этими поперечными волнами и механизмом стеклования была описана несколькими авторами, которые предположили, что возникновение корреляций между такими фононами приводит к ориентационному упорядочению или «замораживанию» локальных сдвиговых напряжений в стеклообразующих жидкости, что приводит к стеклованию. [57]

Электронная структура

Влияние тепловых фононов и их взаимодействие с электронной структурой — тема, которая была уместно затронута при обсуждении сопротивления жидких металлов. Ссылаются на теорию плавления Линдеманна [58] и предполагают, что падение проводимости при переходе от кристаллического состояния к жидкому происходит из-за повышенного рассеяния электронов проводимости в результате увеличения амплитуды атомных колебаний . Такие теории локализации были применены для транспорта в металлических стеклах , где длина свободного пробега электронов очень мала (порядка межатомного расстояния). [59] [60]

Формирование некристаллической формы золотокремниевого сплава методом ударной закалки из расплава привело к дальнейшим рассмотрениям влияния электронной структуры на стеклообразующую способность, основанную на свойствах металлической связи . [61] [62] [63] [64] [65]

Другая работа указывает на то, что подвижность локализованных электронов увеличивается за счет присутствия динамических фононных мод. Одно из претензий к такой модели заключается в том, что если химические связи важны, то модели почти свободных электронов неприменимы. Однако если модель включает в себя формирование распределения заряда между всеми парами атомов, подобно химической связи (например, в кремнии, когда зона просто заполнена электронами), то ее следует применять и к твердым телам . [66]

Таким образом, если электропроводность низкая, длина свободного пробега электронов очень коротка. Электроны будут чувствительны только к ближнему порядку в стекле, поскольку у них нет возможности рассеиваться от атомов, находящихся на больших расстояниях. Поскольку ближний порядок в стеклах и кристаллах одинаков, то и энергии электронов в этих двух состояниях должны быть одинаковыми. В сплавах с более низким удельным сопротивлением и большей длиной свободного пробега электроны могут начать чувствовать [ сомнительно – обсудить ] , что в стекле есть беспорядок , и это повысит их энергию и дестабилизирует стекло по отношению к кристаллизации. Таким образом, тенденция стеклования некоторых сплавов может быть частично обусловлена ​​тем фактом, что длина свободного пробега электронов очень коротка, так что только ближний порядок всегда важен для энергии электронов.

Утверждалось также, что образование стекла в металлических системах связано с «мягкостью» потенциала взаимодействия между разнородными атомами. Некоторые авторы, подчеркивая сильное сходство локальной структуры стекла и соответствующего кристалла, предполагают, что химическая связь способствует стабилизации аморфной структуры. [67] [68]

Другие авторы предположили, что электронная структура оказывает влияние на образование стекла через направленные свойства связей. Таким образом, некристалличность предпочтительна для элементов с большим количеством полиморфных форм и высокой степенью анизотропии связи . Кристаллизация становится более маловероятной, поскольку анизотропия связи увеличивается от изотропной металлической до анизотропной металлической и до ковалентной связи, что позволяет предположить наличие связи между номером группы в таблице Менделеева и способностью к образованию стекла в элементарных твердых веществах . [69]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab ISO 11357-2: Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия. Часть 2: Определение температуры стеклования (1999).
  2. ^ abcdef Дайр, Йеппе К. (2006). «Коллоквиум: Стеклование и упругие модели стеклообразующих жидкостей». Обзоры современной физики . 78 (3): 953–972. Бибкод : 2006РвМП...78..953Д. дои : 10.1103/RevModPhys.78.953 . ISSN  0034-6861.
  3. ^ «Стеклянный переход». Учебный центр полимерной науки. Архивировано из оригинала 15 января 2019 г. Проверено 15 октября 2009 г.
  4. ^ аб Дебенедетти, PG; Стиллингер (2001). «Переохлажденные жидкости и стеклование». Природа . 410 (6825): 259–267. Бибкод : 2001Natur.410..259D. дои : 10.1038/35065704. PMID  11258381. S2CID  4404576.
  5. ^ Аб Энджелл, Калифорния; Нгай, КЛ; Маккенна, Великобритания; Макмиллан, ПФ; Мартин, SW (2000). «Релаксация в стеклообразующих жидкостях и аморфных твердых телах». Прил. Физ. Преподобный . 88 (6): 3113–3157. Бибкод : 2000JAP....88.3113A. дои : 10.1063/1.1286035. Архивировано из оригинала 07 марта 2020 г. Проверено 6 сентября 2018 г.
  6. ^ Аб Зажицки, Дж. (1991). Очки и состояние стекловидного тела. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521355827. Архивировано из оригинала 2 августа 2020 г. Проверено 23 сентября 2016 г.
  7. ^ Оджован, Мичиган (2004). «Стеклообразование в аморфном SiO 2 как перколяционный фазовый переход в системе сетчатых дефектов». Журнал экспериментальной и теоретической физики . 79 (12): 632–634. Бибкод : 2004JETPL..79..632O. дои : 10.1134/1.1790021. S2CID  124299526.
  8. ^ Хансен, Ж.-П.; Макдональд, ИК (2007). Теория простых жидкостей. Эльзевир. стр. 250–254. ISBN 978-0123705358. Архивировано из оригинала 21 сентября 2013 г. Проверено 23 сентября 2016 г.
  9. ^ Адам, JL; Чжан, X. (14 февраля 2014 г.). Халькогенидные стекла: получение, свойства и применение. Эльзевир Наука. п. 94. ИСБН 978-0-85709-356-1. Архивировано из оригинала 17 июля 2017 года . Проверено 2 мая 2017 г.
  10. ^ Филлипс, JC (1979). «Топология ковалентных некристаллических твердых тел I: ближний порядок в халькогенидных сплавах». Журнал некристаллических твердых тел . 34 (2): 153. Бибкод : 1979JNCS...34..153P. дои : 10.1016/0022-3093(79)90033-4.
  11. ^ Мойнихан, К. и др. (1976) в книге «Стеклянный переход и природа стеклообразного состояния» , М. Гольдштейн и Р. Симха (ред.), Ann. Н-Й акад. наук., Том. 279. ISBN 0890720533 . 
  12. ^ Энджелл, Калифорния (1988). «Перспектива стеклования». Журнал физики и химии твердого тела . 49 (8): 863–871. Бибкод : 1988JPCS...49..863A. дои : 10.1016/0022-3697(88)90002-9.
  13. ^ Эдигер, доктор медицины; Энджелл, Калифорния; Нагель, Сидни Р. (1996). «Переохлажденные жидкости и стекла». Журнал физической химии . 100 (31): 13200. doi : 10.1021/jp953538d.
  14. ^ Энджелл, Калифорния (1995). «Формирование стекол из жидкостей и биополимеров». Наука . 267 (5206): 1924–35. Бибкод : 1995Sci...267.1924A. дои : 10.1126/science.267.5206.1924. PMID  17770101. S2CID  927260.
  15. ^ Стиллинджер, FH (1995). «Топографический взгляд на переохлажденные жидкости и образование стекла». Наука . 267 (5206): 1935–9. Бибкод : 1995Sci...267.1935S. дои : 10.1126/science.267.5206.1935. PMID  17770102. S2CID  30407650.
  16. ^ Ричерс, Бирте; Роед, Лиза А.; Мехри, Саид; Ингебригцен, Тронд С.; Хекшер, Тина; Дайр, Йеппе К.; Нисс, Кристина (18 марта 2022 г.). «Прогнозирование нелинейного физического старения стекол на основе равновесной релаксации через материальное время». Достижения науки . 8 (11): eabl9809. arXiv : 2109.11832 . Бибкод : 2022SciA....8L9809R. doi : 10.1126/sciadv.abl9809. ISSN  2375-2548. ПМЦ 8926348 . ПМИД  35294250. 
  17. ^ Немилов С.В. (1994). Термодинамические и кинетические аспекты стекловидного состояния . ЦРК Пресс. ISBN 978-0849337826.
  18. ^ Гиббс, Дж. Х. (1960). Маккензи, доктор медицинских наук (ред.). Современные аспекты состояния стекловидного тела . Баттерворт. ОСЛК  1690554.
  19. ^ Оджован, Майкл I; Ли, Уильям (Билл) Э (2010). «Связность и стеклование в неупорядоченных оксидных системах». Журнал некристаллических твердых тел . 356 (44–49): 2534. Бибкод : 2010JNCS..356.2534O. doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2010.05.012.
  20. ^ Штурм, Карл Гюнтер (2017). «Микроскопически-феноменологическая модель стеклования I. Основы модели (пересмотренная и расширенная версия) (прежнее название: Микроскопическая модель стеклования и молекулярной трансляции в жидкостях I. Основы модели – октябрь 2015 г.)». дои : 10.13140/RG.2.2.19831.73121. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  21. ^ «Что такое динамические механические испытания (DMA)?». 2018. Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 г. Проверено 9 декабря 2020 г.
  22. ^ Измерение ab Tg очков. Архивировано 17 апреля 2009 г. в Wayback Machine . Glassproperties.com. Проверено 29 июня 2012 г.
  23. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «Температура стеклования». дои :10.1351/goldbook.G02641
  24. ^ Галимберти, Маурицио; Каприо, Микела; Фино, Луиджи (21 декабря 2001 г.). «Шина, содержащая циклоолефиновый полимер, протекторный браслет и элазомерную композицию, использованную в ней» (опубликовано 7 марта 2003 г.). Архивировано из оригинала 13 сентября 2013 г. Проверено 10 сентября 2013 г. код страны = ЕС, номер патента = WO03053721 {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  25. ^ abc Ibeh, Кристофер К. (2011). Свойства, методы производства и применение ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ . ЦРК Пресс. стр. 491–497. ISBN 978-1-4200-9383-4.
  26. ^ abcdefghijkl Уилкс, CE (2005). Справочник по ПВХ. Хансер Верлаг. ISBN 978-1-56990-379-7. Архивировано из оригинала 3 апреля 2022 г. Проверено 23 сентября 2016 г.
  27. ^ АБС. nrri.umn.edu
  28. ^ Николсон, Джон В. (2011). Химия полимеров (4, переработанное изд.). Королевское химическое общество. п. 50. ISBN 9781849733915. Архивировано из оригинала 10 апреля 2022 года . Проверено 10 сентября 2013 г.
  29. ^ Информация и свойства нейлона-6. Архивировано 10 января 2012 г. в Wayback Machine . Polymerprocessing.com (15 апреля 2001 г.). Проверено 29 июня 2012 г.
  30. ^ Джонс, А (2014). «Вспомогательные материалы для искусственных мышц из лески и швейных ниток». Наука . 343 (6173): 868–72. Бибкод : 2014Sci...343..868H. дои : 10.1126/science.1246906. PMID  24558156. S2CID  16577662.
  31. ^ Измерение влияния влаги на механические свойства нейлона 66. Краткое описание применения термического анализа TA Instruments TA-133
  32. ^ ПКЛ | Приложения и конечное использование | Полиэтилен. Архивировано 5 июня 2013 г. в Wayback Machine . Polyesterconverters.com. Проверено 29 июня 2012 г.
  33. ^ EPCOS 2007: Стеклование и кристаллизация в материалах с фазовым переходом. Архивировано 26 июля 2011 г. в Wayback Machine . Проверено 29 июня 2012 г.
  34. ^ Букаро, JA (1974). «Высокотемпературное рассеяние Бриллюэна в плавленом кварце». Журнал прикладной физики . 45 (12): 5324–5329. Бибкод : 1974JAP....45.5324B. дои : 10.1063/1.1663238.
  35. ^ Каузманн, Уолтер (1948). «Природа стеклообразного состояния и поведение жидкостей при низких температурах». Химические обзоры . 43 (2): 219–256. дои : 10.1021/cr60135a002.
  36. ↑ Волчовер, Натали (11 марта 2020 г.). «Идеальное стекло объяснило бы, почему стекло вообще существует». Журнал Кванта . Архивировано из оригинала 7 апреля 2020 года . Проверено 3 апреля 2020 г. .
  37. ^ Гиббс, Джулиан Х.; ДиМарцио, Эдмунд А. (1958). «Природа стеклования и стеклообразного состояния». Журнал химической физики . 28 (3): 373–383. Бибкод :1958JЧФ..28..373Г. дои : 10.1063/1.1744141. ISSN  0021-9606. S2CID  97800386.
  38. ^ Адам, Джерольд; Гиббс, Джулиан Х. (1965). «О температурной зависимости кооперативных релаксационных свойств стеклообразующих жидкостей». Журнал химической физики . 43 (1): 139–146. Бибкод : 1965JChPh..43..139A. дои : 10.1063/1.1696442. ISSN  0021-9606.
  39. ^ Дайр, Йеппе К.; Хечшер, Тина; Нисс, Кристина (2009). «Краткая критика энтропийной модели Адама – Гиббса». Журнал некристаллических твердых тел . 355 (10–12): 624–627. arXiv : 0901.2104 . Бибкод : 2009JNCS..355..624D. doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2009.01.039. S2CID  53051058.
  40. ^ Хекшер, Тина; Нильсен, Албена И.; Олсен, Нильс Бойе; Дайр, Йеппе К. (2008). «Маленькие доказательства динамических расхождений в сверхвязких молекулярных жидкостях». Физика природы . 4 (9): 737–741. Бибкод : 2008NatPh...4..673H. дои : 10.1038/nphys1033. ISSN  1745-2473. Архивировано из оригинала 04.11.2021 . Проверено 2 августа 2020 г.
  41. ^ Оджован М.И. (2008). «Конфигурации: термодинамические параметры и изменения симметрии при стекловании» (PDF) . Энтропия . 10 (3): 334–364. Бибкод : 2008Entrp..10..334O. дои : 10.3390/e10030334 . Архивировано (PDF) из оригинала 11 июля 2009 г. Проверено 25 сентября 2009 г.
  42. ^ Оджован, Мичиган (2008). «Конфигурации: термодинамические параметры и изменения симметрии при стекловании» (PDF) . Энтропия . 10 (3): 334–364. Бибкод : 2008Entrp..10..334O. дои : 10.3390/e10030334 . Архивировано (PDF) из оригинала 11 июля 2009 г. Проверено 25 сентября 2009 г.
  43. ^ Оджован, Майкл I; Трэвис, Карл П; Хэнд, Рассел Дж (2007). «Термодинамические параметры связей в стеклообразных материалах из зависимости вязкости от температуры» (PDF) . Физический журнал: конденсированное вещество . 19 (41): 415107. Бибкод : 2007JPCM...19O5107O. дои : 10.1088/0953-8984/19/41/415107. PMID  28192319. S2CID  24724512. Архивировано (PDF) из оригинала 25 июля 2018 г. Проверено 06 июля 2019 г.
  44. ^ Коуи, Дж.М.Г. и Арриги, В., Полимеры: химия и физика современных материалов, 3-е изд. (CRC Press, 2007) ISBN 0748740732 
  45. ^ аб Закконе, А.; Терентьев, Е. (2013). «Плавление с разупорядочением и стеклование в аморфных твердых телах». Письма о физических отзывах . 110 (17): 178002. arXiv : 1212.2020 . Бибкод : 2013PhRvL.110q8002Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.110.178002. PMID  23679782. S2CID  15600577.
  46. ^ Каппони, С.; Альварес, Ф.; Рако, Д. (2020), «Свободный объем в водном растворе полимера ПВМЭ», Macromolecules , 53 (12): 4770–4782, Bibcode : 2020MaMol..53.4770C, doi : 10.1021/acs.macromol.0c00472, hdl : 10261/218380 , S2CID  219911779
  47. ^ Слейтер, Дж. К., Введение в химическую физику (3-е изд., Martindell Press, 2007) ISBN 1178626598 
  48. ^ Борн, Макс (2008). «Об устойчивости кристаллических решеток. I». Математические труды Кембриджского философского общества . 36 (2): 160–172. Бибкод : 1940PCPS...36..160B. дои : 10.1017/S0305004100017138. S2CID  104272002.
  49. ^ Борн, Макс (1939). «Термодинамика кристаллов и плавление». Журнал химической физики . 7 (8): 591–603. Бибкод : 1939JChPh...7..591B. дои : 10.1063/1.1750497.
  50. ^ Френкель, Дж. (1946). Кинетическая теория жидкостей. Кларендон Пресс, Оксфорд.
  51. ^ Бартенев, Г. М., Структура и механические свойства неорганических стекол (Wolters – Noordhoof, 1970) ISBN 9001054501 
  52. ^ Дайр, Йеппе К.; Олсен, Нильс Бойе; Кристенсен, Тейдж (1996). «Модель локального упругого расширения для энергий активации вязкого течения стеклообразующих молекулярных жидкостей». Физический обзор B . 53 (5): 2171–2174. Бибкод : 1996PhRvB..53.2171D. дои : 10.1103/PhysRevB.53.2171 . ISSN  0163-1829. ПМИД  9983702.
  53. ^ Рейнольдс, CL младший (1979). «Корреляция между длиной свободного пробега низкотемпературных фононов и температурой стеклования в аморфных твердых телах». Дж. Некристаллический. Твердые тела . 30 (3): 371. Бибкод : 1979JNCS...30..371R. дои : 10.1016/0022-3093(79)90174-1.
  54. ^ Розенбург, HM (1963) Физика твердого тела при низких температурах . Кларендон Пресс, Оксфорд.
  55. ^ Киттель, К. (1946). «Распространение ультразвука в жидкостях». Дж. Хим. Физ . 14 (10): 614. Бибкод : 1946ЖЧФ..14..614К. дои : 10.1063/1.1724073. hdl : 1721.1/5041 .
  56. ^ Киттель, К. (1949). «Интерпретация теплопроводности стекол». Физ. Преподобный . 75 (6): 972. Бибкод : 1949PhRv...75..972K. doi : 10.1103/PhysRev.75.972.
  57. ^ Чен, Шао-Пин; Эгами, Т.; Витек, В. (1985). «Ориентационное упорядочение локальных сдвиговых напряжений в жидкостях: фазовый переход?». Журнал некристаллических твердых тел . 75 (1–3): 449. Бибкод : 1985JNCS...75..449C. дои : 10.1016/0022-3093(85)90256-X.
  58. ^ Соркин, Вячеслав (2005). «Критерий Линдеманна» (PDF) . Точечные дефекты, решетчатая структура и плавление (MSc). Израильский технологический институт. стр. 5–8. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2019 года . Проверено 6 января 2022 г.
  59. ^ Мотт, Н.Ф. (1934). «Сопротивление жидких металлов». Труды Королевского общества А. 146 (857): 465. Бибкод : 1934РСПСА.146..465М. дои : 10.1098/rspa.1934.0166 .
  60. ^ Линдеманн, К. (1911). «О расчете собственных частот молекул». Физ. З. _ 11 :609.
  61. ^ Клемент, В.; Вилленс, Р.Х.; Дувес, Польша (1960). «Некристаллическая структура в затвердевших сплавах золота и кремния». Природа . 187 (4740): 869. Бибкод : 1960Natur.187..869K. дои : 10.1038/187869b0. S2CID  4203025.
  62. ^ Дувез, Пол; Вилленс, Р.Х.; Клемент, В. (1960). «Непрерывная серия метастабильных твердых растворов в сплавах серебра и меди» (PDF) . Журнал прикладной физики . 31 (6): 1136. Бибкод : 1960JAP....31.1136D. дои : 10.1063/1.1735777. Архивировано (PDF) из оригинала 2 декабря 2017 г. Проверено 16 мая 2018 г.
  63. ^ Дувез, Пол; Вилленс, Р.Х.; Клемент, В. (1960). «Метастабильное электронное соединение в сплавах Ag-Ge» (PDF) . Журнал прикладной физики . 31 (6): 1137. Бибкод : 1960JAP....31.1137D. дои : 10.1063/1.1735778. Архивировано (PDF) из оригинала 18 апреля 2020 г. Проверено 06 июля 2019 г.
  64. ^ Чаудхари, П; Тернбулл, Д. (1978). «Строение и свойства металлических стекол». Наука . 199 (4324): 11–21. Бибкод : 1978Sci...199...11C. дои : 10.1126/science.199.4324.11. PMID  17841932. S2CID  7786426.
  65. ^ Чен, Дж. С. (1980). «Стеклянные металлы». Отчеты о прогрессе в физике . 43 (4): 353. Бибкод : 1980РПФ...43..353С. дои : 10.1088/0034-4885/43/4/001. S2CID  250804009.
  66. ^ Джонсон, М.; Гирвин, С.М. (1979). «Электронно-фононная динамика и транспортные аномалии в случайных металлических сплавах». Физ. Преподобный Летт . 43 (19): 1447. Бибкод : 1979PhRvL..43.1447J. doi : 10.1103/PhysRevLett.43.1447.
  67. ^ Тернбулл, Д. (1974). «Образование аморфного твердого тела и поведение межузельного раствора в системе металлических сплавов». Дж. Физ. С. _ 35 (С4): С4–1. CiteSeerX 10.1.1.596.7462 . doi : 10.1051/jphyscol: 1974401. S2CID  52102270. 
  68. ^ Чен, HS; Парк, БК (1973). «Роль химической связи в металлических стеклах». Акта Металл . 21 (4): 395. doi :10.1016/0001-6160(73)90196-X.
  69. ^ Ван, Р.; Мерц, Д. (1977). «Полиморфная связь и термическая стабильность элементарных некристаллических твердых тел». Физический статус Солиди А. 39 (2): 697. Бибкод : 1977PSSAR..39..697W. дои : 10.1002/pssa.2210390240.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с переходом стекло-жидкость .