ガラス状態は、一般的に急速な冷却に、明確なポジションを取るために施さ迅速な分子秩序を持って体に起こります。これらのボディは、ある程度の硬度と剛性を備えた堅固な外観を持っていますが、外力が加えられると、一般に弾性変形します。
ガラスは、ガラスと混同しないように、窓、レンズ、ボトルなどの製造に使用されます。一般的に、それは家庭生活と研究と技術の両方のために無限の数のアプリケーションを持っています。したがって、その重要性、およびその特性と特徴を知ることの重要性。
一方、ガラスには、天然と人工の両方の種類があることを理解することが重要です。後者に関しては、異なる種類のガラスが異なるニーズに対応することがよくあります。
したがって、特定の特性を満たすガラスを入手して、特定の技術的または工業的ニーズを満たすことが可能です。
特徴
それらの光学特性に関して、これらの硝子体は等方性であり(つまり、それらの物理的特性は方向に依存しません)、液体と同じようにほとんどの可視光線を透過します。
硝子体の状態は、一般に、液体、気体、固体などの3つの一般的に知られている状態を超えた別の状態、またはプラズマやボーズ凝縮などの最近数十年で発見された新しい状態と見なされます。アインシュタイン。
しかし、特定の研究者は、硝子体の状態は、サブクールされた液体または粘度が非常に高い液体の結果であり、実際には液体ではなく固体の外観をもたらすことを理解しています。
これらの研究者にとって、硝子体の状態は新しい物質の状態ではなく、液体の状態が現れる別の形になります。
結局のところ、かなり確実に思われるのは、結晶状態の固体で発生するのとは異なり、ガラス状態の物体は特定の内部秩序を示さないということです。
しかし、多くの場合、いわゆる秩序だった無秩序が認められることも事実です。全体的または部分的にランダムな方法で空間的に編成された特定の順序付けられたグループが観察されます。
メガネの種類
上記のように、ガラスは天然または人工起源のものであり得る。自然に発生する硝子体の例として、黒曜石があります。黒曜石は、火山内部の熱によって生成されます。
一方、有機物、無機物ともに硝子体状態になりやすい。これらの物質のいくつかは:
-Se、Si、Pt-Pd、Au-Si、Cu-Auなどのさまざまな化学元素。
-さまざまな酸化物(SiO 2、P 2 O 5、B 2 O 3など)および特定の組み合わせ。
-GeSe 2、As 2 S 3、P 2 S 3、PbCl 2、BeF 2、AgI などの異なる化合物。
-とりわけ、ポリアミド、グリコール、ポリエチレン、ポリスチレン、糖などの有機ポリマー。
例
見つけることができる最も一般的なガラスの中で、以下が強調されるべきです:
ガラス質シリカ
シリカはシリコンの酸化物であり、一般的に最もよく知られているのは石英です。一般に、シリカはガラスの基本成分です。
石英の場合、石英ガラスはその融点(1723℃)まで加熱し、急速に冷却することで得られます。
石英ガラスは熱衝撃に対する優れた耐性があり、真っ赤になったら水に浸かることができます。ただし、その高い溶融温度とその粘度により、作業が困難になります。
この石英ガラスは、科学研究と家庭用のさまざまな用途の両方に適用されています。
ケイ酸ナトリウムガラス
その製造は、石英ガラスと同様の特性を提供するという事実によるものですが、ケイ酸ナトリウムガラスは、製造するために石英ガラスの場合ほど高い温度に到達する必要がないため、はるかに安価です。
ナトリウムに加えて、他のアルカリ土類金属が製造工程で追加され、とりわけ機械的耐性、室温での化学薬品に対する非反応性(特に水に対する)などの特定の特性をガラスに提供します。
同様に、これらの要素を追加することで、光の面で透明性を維持することも意図されています。
ガラスの特性
一般的に言えば、ガラスの特性は、自然、それを取得するために使用される原材料、および取得される最終製品の化学組成の両方に関連しています。
化学組成は通常、それを構成する化学元素の室温で最も安定した酸化物の質量パーセントとして表されます。
いずれにせよ、ガラスのいくつかの一般的な特性は、時間の経過とともに光学特性を失わないこと、溶融プロセス時に容易に変形可能であること、その色は溶融プロセスでガラスに追加される材料に依存すること、および簡単にリサイクルできます。
ガラスは、その光学特性のおかげで、光を散乱させることなく、光を反射、屈折、透過することができます。一般的なガラスの屈折率は1.5で、さまざまな添加剤で変更できます。
同様に、一般的なガラスは耐食性があり、引張強度は7メガパスカルです。さらに、ガラスの色は、さまざまな添加物を加えることによって変更できます。
ガラスのリサイクル
他の材料に対するガラスの重要な利点は、同じガラス状材料をリサイクルできる回数に制限がないため、リサイクルの容易さと無制限のリサイクル能力の両方です。
さらに、リサイクルガラスの製造では、原材料からの製造のエネルギーコストに対して、30%程度のエネルギー節約が可能です。この省エネと原材料の節約は、最終的には大幅な経済的節約にもつながります。
参考文献
- ガラス(nd)。ウィキペディアで。2018年4月24日、es.wikipedia.orgから取得。
- アモルファス固体(nd)。ウィキペディアで。2018年4月24日、es.wikipedia.orgから取得。
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- エリオット、SR(1984)。アモルファス材料の物理学。ロングマングループ株式会社
- ガラスの構造は原子ごとに決まります。Experientia docet。2018年4月24日。2016年2月1日アクセス。
- ターンブル、「どのような条件下でガラスを形成できるか?」、Contemporary Physics 10:473-488(1969)