Вязкость стёкол и расплавов

Вязкость стёкол и расплавов

Вязкость стёкол и расплавов определяется уравнением:

η(T)=A•exp(Q/RT),

где Q энергия активации вязкости (кДж/моль), T температура (К), R универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль К) и A некоторая постоянная.

Вязкое течение в стеклах и расплавах (т.е. аморфных материалах) характеризуется отклонением от закона Аррениуса: энергия активации вязкости Q изменяется от большой величины QH при низких температурах (в стеклообразном состоянии) на малую величину QL при высоких температурах (в жидкообразном состоянии). В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда (QH - QL)<QL, или ломкие, когда (QH - QL)≥QL.

Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости Доримуса RD=QH/QL: сильные материалы имеют RD<2 в то время как ломкие материалы имеют RD≥2.

Вязкость стёкол и расплавов весьма точно описывается двуэкспоненциальным уравнением:

η(T)=A1•T•[1+A2•exp(B/RT)][1+C•exp(D/RT)],

с постоянными A1, A2, B, C и D, связанными с термодинамическими параметрами соединительных связей аморфных материалов.

В узких температурных интервалах недалеко от температуры стеклования Tg это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.

Если температура существенно ниже температуры стеклования T << Tg двуэкспоненциальное уравнение вязкости сводится к уравнению типа Аррениуса

η(T)=A•exp(QH/RT),

с высокой энергией активации QH = Hd + Hm, где Hd энтальпия разрыва соединительных связей, т.е. создания конфигуронов, а Hm энтальпия их движения. Это связано с тем, что при T < Tg аморфные материалы находятся в стеклообразном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей неразрушенными.

При T >> Tg двуэкспоненциальное уравнение вязкости также сводится к уравнению типа Аррениуса

η(T)=A•exp(QL/RT),

но с низкой энергией активации QL = Hm. Это связано стем что при T >> Tg аморфные материалы находятся в расправленном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей разрушенными, что облегчает текучесть материала.

Литература

  • R. H. Doremus. J. Appl. Phys., 92, 7619-7629 (2002).
  • M. I. Ojovan, W.E. Lee. J. Appl. Phys., 95, 3803-3810 (2004).
  • M. I. Ojovan, K.P. Travis, R.J. Hand. J. Phys.: Condensed Matter, 19, 415107 (2007).



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Полезное


Смотреть что такое "Вязкость стёкол и расплавов" в других словарях:

  • Стекло — У этого термина существуют и другие значения, см. Стекло (значения). Скифос. Цветное стекло. Восточное Средиземноморье. Первая половина I в. Эрмитаж …   Википедия

  • КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ — образование кристаллов из паров, р ров, расплавов, из в ва в тв. состоянии (аморфном или другом кристаллическом), из электролитов в процессе электролиза (электрокристаллизация), а также при хим. реакциях. Для К. необходимо нарушение термодинамич …   Физическая энциклопедия

  • ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРЕРАБОТКА — комплекс технол. операций и приемов, с помощью к рых из полимерных материалов изготовляют (формуют) изделия с заданными формой, размерами и св вами. Ниже рассматриваются осн. вопросы переработки разл. полимерных материалов (П. м.), в т. ч.… …   Химическая энциклопедия

  • ФОРМОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН — образование из р ра или расплава волокнообразующего полимера тонких струй с послед, их затвердеванием в виде волокон (нитей, жгутов), ориентац. вытягиванием термич. и др. обработками. Иногда вместо термина формование (Ф.) используют исторически… …   Химическая энциклопедия

  • Железо —         Fe (a. iron; н. Eisen; ф. fer; и. hierro), хим. элемент VIII группы периодич. системы элементов Mенделеева, ат.н. 26, ат. м. 55,847. Природное Ж. состоит из 4 стабильных изотопов: 54Fe (5,84%), 56Fe (91,68%), 57Fe (2,17%) и 58Fe (0,31%).… …   Геологическая энциклопедия

  • СССР. Технические науки —         Авиационная наука и техника          В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909 1914) Я. М. Гаккель, Д. П. Григорович, В. А. Слесарев и др. Был построен 4 моторный самолёт… …   Большая советская энциклопедия

  • Литология — Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (25 мая 2011) …   Википедия

  • Плутоний — 94 Нептуний ← Плутоний → Америций Sm ↑ Pu …   Википедия

  • ЖИДКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ — жидкости, уд. электрич. сопротивление к рых превышает 1010 Ом•см. В электрич. поле Ж. д. (как и тв. диэлектрики) характеризуются диэлектрич. проницаемостью и диэлектрическими потерями; в сильных полях в них происходит пробой. Носители заряда в Ж …   Физическая энциклопедия

  • МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ — (полидисперсность полимеров), соотношение кол в макромолекул различной мол. массы в данном образце полимера. Существование ММР характерно гл. обр. для синтетич. полимеров и обусловлено статистич. характером р ций их образования, деструкции и… …   Химическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»