未組織や結晶材料よりも広い温度範囲で溶融非晶質分子の構造材料、。
"固体非晶質は、"原子の位置のない長距離秩序が使用される固体である。 (固体は、結晶性固体または形態を持つと呼ばれる長距離原子オーダーではありません)。固体材料のほとんどのクラスを見つけることができるまたは非晶質の形で用意しました。例えば、一般的な窓ガラスは非晶質固体は、多くのポリマーは、(ポリスチレンなど)と、非晶質である綿菓子なども食品は非晶質固体である。
原理的には、十分に高い冷却速度を考えると、あらゆる液体、非晶質固体にすることができる。冷却は、分子運動性を低減します。冷却速度が速度よりも分子が非晶質固体が形成され、その後、より多くの熱力学的に有利な結晶状態に整理することができますがで速くされている場合。エントロピーの考慮事項のために、多くのポリマーが遅い速度でも、冷却することにより非晶質固体を行うことができます。対照的に、分子が結晶(または半結晶性)の固体が形成され、その後、2次元または3次元の順序構造に整理するのに十分な時間を持っている場合。水は一例です。その小さな分子の大きさと迅速に配置することができるため、それは専門hyperquenching技術に頼ることなく、非晶質を行うことはできません。
非晶質材料は、結晶化するために、主な成分の能力を妨げる添加物を製造することができる。たとえば、窓ガラスで、二酸化ケイ素の結果、ガラス固化体固体中の水の結果にグリコールのに加えてソーダの添加。
金属などの一部の材料は、非晶質状態に準備することは困難です。材料は(セラミックスがそうであるように)または低結晶化エネルギー(ポリマーは、傾向にあるように)、非常に迅速に行う必要があります冷却高融点を持っていない限り。冷却が行われるように、プロパティを使用して過冷却液体からの材料の変更は、1つは、固体と液体状態の材料から期待される。これで、この移行が発生する温度はガラス転移温度やガラス転移温度と呼ばれています。
定義
結晶のサイズが非常に小さい場合、それは偽りなく非晶質固体と結晶性固体の区別をすることは困難である。さらにはアモルファス材料は、原子の長さのスケールの化学結合のために自然でいくつかの短距離秩序を持っています。さらに、非常に小さな結晶中の原子の大部分は、あるいは結晶の表面近くに位置しています、表面、界面の影響の緩和は、構造を降順、原子位置をゆがめることもできます。 X線回折および透過型電子顕微鏡などでも最も先進的な構造解析技術は、これらの長さのスケールで非晶質および結晶構造を区別するのに苦労します。
材料の平衡融点より低い温度でガラスに液体状態からの遷移は、ガラス転移と呼ばれています。ガラス転移温度は約どので液体の粘度(約1012パ· s)を特定の値を超える温度である。転移温度はガラス転移が速く冷却速度の高い温度で発生すると、冷却速度に依存します。ガラス転移の正確な性質は、継続中の研究の対象となります。それはガラス転移は一次熱力学的転移(溶融など)されていないことは明らかであるが、それは高次の遷移、または単に運動効果があるかどうかの議論がある。