Вязкость стёкол и расплавов

Связать^?

На эту статью не ссылаются другие статьи Википедии. Пожалуйста, воспользуйтесь подсказкой и установите ссылки в соответствии с принятыми рекомендациями.

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 Q_H при низких температурах (в стеклообразном состоянии) на малую величину Q_L при высоких температурах (в жидкообразном состоянии). В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда (Q_H - Q_L)<Q_L, или ломкие, когда (Q_H - Q_L)≥Q_L.

Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости Доримуса R_D=Q_H/Q_L: сильные материалы имеют RD<2 в то время как ломкие материалы имеют R_D≥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 T_g это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.

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

η(T)=A•exp(Q_H/RT),

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

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

η(T)=A•exp(Q_L/RT),

но с низкой энергией активации Q_L = H_m. Это связано стем что при T >> T_g 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).

Для улучшения этой статьи желательно?: Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей. Викифицировать статью. Проставить интервики в рамках проекта Интервики.