Gizemli amorf maddelerin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Yapı olarak hem katı hem de sıvıdan farklıdırlar. Gerçek şu ki, bu tür cisimler, yalnızca kısa menzilli bir düzene sahip olan özel bir yoğun durumda. Amorf maddelerin örnekleri reçine, cam, kehribar, kauçuk, polietilen, polivinil klorür (en sevdiğimiz plastik pencereler), çeşitli polimerler ve diğerleridir. Bunlar kristal kafese sahip olmayan katılardır. Bunlara ayrıca sızdırmazlık mumu, çeşitli yapıştırıcılar, ebonit ve plastikler dahildir.
Amorf maddelerin olağandışı özellikleri
Ayrılma sırasında amorf cisimlerde yüzler oluşmaz. Parçacıklar tamamen rastgeledir ve birbirine yakın bir mesafededir. Hem çok kalın hem de viskoz olabilirler. Dış etkilerden nasıl etkilenirler? Çeşitli sıcaklıkların etkisi altında, cisimler sıvılar gibi akışkan ve aynı zamanda oldukça esnek hale gelir. Dış etkinin uzun sürmemesi durumunda, amorf yapıdaki maddeler güçlü bir darbe ile parçalara ayrılabilir. uzundış etki onların basitçe akmasına neden olur.
Evde küçük bir reçine deneyi yapın. Sert bir yüzeye koyun ve pürüzsüzce akmaya başladığını fark edeceksiniz. Bu doğru, amorf bir madde! Hız, sıcaklık göstergelerine bağlıdır. Çok yüksekse reçine gözle görülür şekilde daha hızlı yayılmaya başlayacaktır.
Bu tür vücutlar için tipik olan başka neler var? Herhangi bir şekle girebilirler. Küçük tanecikler halindeki amorf maddeler bir kaba, örneğin bir sürahiye konursa, bunlar da kap şeklini alacaktır. Ayrıca izotropiktirler, yani her yönde aynı fiziksel özellikleri sergilerler.
Erime ve diğer hallere geçiş. Metal ve cam
Maddenin amorf hali, belirli bir sıcaklığın korunması anlamına gelmez. Düşük oranlarda vücutlar donar, yüksek oranlarda erir. Bu arada, bu tür maddelerin viskozite derecesi de buna bağlıdır. Düşük sıcaklıklar viskozitenin azalmasına katkıda bulunur, yüksek sıcaklıklar ise aksine onu arttırır.
Amorf tipteki maddeler için bir özellik daha ayırt edilebilir - kristal duruma geçiş ve kendiliğinden. Bu neden oluyor? Kristal bir cisimdeki iç enerji, amorf olandan çok daha azdır. Bunu cam ürünleri örneğinde görebiliriz - zamanla camlar bulanıklaşır.
Metal cam - nedir bu? Metal, kristal kafesten çıkarılabilirerime sırasında, yani amorf yapıdaki bir maddeyi camsı hale getirmek. Yapay soğutma altında katılaştırma sırasında kristal kafes yeniden oluşur. Amorf metal, korozyona karşı inanılmaz bir dirence sahiptir. Örneğin, ondan yapılmış bir araba gövdesi, kendiliğinden tahribata maruz kalmayacağı için çeşitli kaplamalara ihtiyaç duymaz. Amorf bir madde, atomik yapısı benzeri görülmemiş bir güce sahip bir cisimdir, bu da amorf bir metalin kesinlikle herhangi bir endüstriyel sektörde kullanılabileceği anlamına gelir.
Maddelerin kristal yapısı
Metallerin özelliklerini iyi bilmek ve onlarla çalışabilmek için belirli maddelerin kristal yapısı hakkında bilgi sahibi olmanız gerekir. İnsanlar alaşımların yapısındaki değişiklikler, teknolojik yöntemler ve operasyonel özellikler hakkında kesin bilgilere sahip olmasaydı, metal ürünlerin üretimi ve metalurji alanı böyle bir gelişme elde edemezdi.
Maddenin dört hali
Toplanmanın dört hali olduğu iyi bilinir: katı, sıvı, gaz, plazma. Katı amorf maddeler de kristal olabilir. Böyle bir yapı ile parçacıkların düzenlenmesinde uzaysal periyodiklik gözlemlenebilir. Kristallerdeki bu parçacıklar periyodik hareket yapabilir. Gaz veya sıvı halde gözlemlediğimiz tüm cisimlerde, parçacıkların kaotik bir düzensizlik şeklinde hareketi fark edilebilir. Amorf katılar (örneğin metalleryoğun hal: ebonit, cam ürünler, reçineler) donmuş tip sıvılar olarak adlandırılabilir, çünkü şekil değiştirdiklerinde viskozite gibi karakteristik bir özelliği fark edebilirsiniz.
Gazlardan ve sıvılardan amorf cisimler arasındaki fark
Plastiklik, esneklik, deformasyon sırasında sertleşme belirtileri birçok cismin karakteristiğidir. Kristal ve amorf maddeler bu özelliklere büyük ölçüde sahiptir, sıvılar ve gazlar ise bu özelliklere sahip değildir. Ancak öte yandan, hacimde esnek bir değişime katkıda bulunduklarını görebilirsiniz.
Kristal ve amorf maddeler. Mekanik ve fiziksel özellikler
Kristal ve amorf maddeler nelerdir? Yukarıda bahsedildiği gibi, amorf, büyük bir viskozite katsayısına sahip olan cisimler olarak adlandırılabilir ve normal sıcaklıkta akışkanlıkları imkansızdır. Ancak yüksek sıcaklık, tam tersine, sıvı gibi akışkan olmalarını sağlar.
Kristal türü maddeler tamamen farklı görünüyor. Bu katıların, dış basınca bağlı olarak kendi erime noktaları olabilir. Sıvı soğutulursa kristal elde etmek mümkündür. Belirli önlemler almazsanız, sıvı halde çeşitli kristalleşme merkezlerinin ortaya çıkmaya başladığını fark edebilirsiniz. Bu merkezleri çevreleyen alanda bir katı oluşumu meydana gelir. Çok küçük kristaller rastgele bir sırayla birbirleriyle birleşmeye başlar ve polikristal adı verilen bir kristal elde edilir. Böyle bir vücutizotropik.
Maddelerin özellikleri
Vücutların fiziksel ve mekanik özelliklerini ne belirler? Atomik bağlar, kristal yapının türü kadar önemlidir. İyonik kristaller, bir atomdan diğerine yumuşak bir geçiş anlamına gelen iyonik bağlarla karakterize edilir. Bu durumda pozitif ve negatif yüklü parçacıkların oluşumu. İyonik bağı basit bir örnekte gözlemleyebiliriz - bu tür özellikler çeşitli oksitlerin ve tuzların karakteristiğidir. İyonik kristallerin bir başka özelliği de ısının düşük iletkenliğidir, ancak performansı ısıtıldığında belirgin şekilde artabilir. Kristal kafesin düğümlerinde, güçlü atomik bağlarla ayırt edilen çeşitli molekülleri görebilirsiniz.
Doğada her yerde bulduğumuz birçok mineral kristal bir yapıya sahiptir. Ve maddenin amorf hali de en saf haliyle doğadır. Sadece bu durumda beden biçimsiz bir şeydir, ancak kristaller düz yüzleri olan en güzel çokyüzlülerin şeklini alabilir ve ayrıca şaşırtıcı güzellik ve saflığa sahip yeni katı bedenler oluşturabilir.
Kristal nedir? Amorf kristal yapı
Bu tür cisimlerin şekli belirli bir bağlantı için sabittir. Örneğin, beril her zaman altıgen bir prizma gibi görünür. Küçük bir deney yapın. Küçük bir kübik tuz (top) kristali alın ve aynı tuzla mümkün olduğunca doymuş özel bir çözeltiye koyun. Zamanla, bu vücudun değişmediğini fark edeceksiniz - tekrar edindituz kristallerinde bulunan bir küp veya top şekli.
Amorf kristalli maddeler, hem amorf hem de kristal fazlar içerebilen bu tür cisimlerdir. Böyle bir yapının malzemelerinin özelliklerini ne etkiler? Temelde farklı hacim oranları ve birbirine göre farklı düzenleme. Bu tür maddelerin yaygın örnekleri seramik, porselen, cam-seramik malzemelerdir. Amorf kristal yapıya sahip malzemelerin özellikleri tablosundan, porselenin maksimum yüzde cam fazı içerdiği bilinmektedir. Rakamlar yüzde 40-60 arasında değişiyor. En düşük içeriği taş döküm örneğinde göreceğiz - yüzde 5'ten az. Aynı zamanda seramik karolar daha yüksek su emme özelliğine sahip olacaktır.
Bildiğiniz gibi porselen, seramik karo, taş döküm ve cam-seramik gibi endüstriyel malzemeler, bileşimlerinde camsı fazlar ve aynı zamanda kristaller içerdikleri için amorf-kristal maddelerdir. Aynı zamanda, malzemelerin özelliklerinin, içindeki cam fazların içeriğine bağlı olmadığına da dikkat edilmelidir.
Amorf metaller
Amorf maddelerin kullanımı en aktif olarak tıp alanında yapılmaktadır. Örneğin hızlı soğutulan metal cerrahide aktif olarak kullanılmaktadır. Bununla ilgili gelişmeler sayesinde, birçok insan ciddi yaralanmalardan sonra bağımsız olarak hareket edebildi. Mesele şu ki, amorf bir yapının maddesi kemiklere implantasyon için mükemmel bir biyomateryaldir. Alınanciddi kırıklar durumunda özel vidalar, plakalar, pimler, pimler tanıtılır. Daha önce ameliyatlarda bu amaçlar için çelik ve titanyum kullanılıyordu. Ancak daha sonra amorf maddelerin vücutta çok yavaş ayrıştığı fark edildi ve bu şaşırtıcı özellik kemik dokularının iyileşmesini mümkün kıldı. Daha sonra maddenin yerini kemik alır.
Amorf maddelerin metroloji ve hassas mekanikte kullanımı
Tam mekanik tam olarak doğruluğa dayanır ve bu nedenle buna böyle denir. Bu endüstride ve metrolojide özellikle önemli bir rol, ölçüm cihazlarının ultra hassas göstergeleri tarafından oynanır; bu, cihazlarda amorf cisimler kullanılarak elde edilebilir. Doğru ölçümler sayesinde mekanik ve fizik alanındaki enstitülerde laboratuvar ve bilimsel araştırmalar yapılmakta, yeni ilaçlar elde edilmekte ve bilimsel bilgiler geliştirilmektedir.
Polimerler
Amorf bir maddenin kullanımına bir başka örnek de polimerlerdir. Katıdan sıvıya yavaş yavaş değişebilirler, kristalli polimerler ise yumuşama noktası değil erime noktası ile karakterize edilir. Amorf polimerlerin fiziksel durumu nedir? Bu maddelere düşük bir sıcaklık verirseniz, camsı bir halde olacaklarını ve katıların özelliklerini sergilediklerini görebilirsiniz. Kademeli ısıtma, polimerlerin artan elastikiyet durumuna geçmeye başlamasına neden olur.
Örneklerini az önce verdiğimiz amorf maddeler yoğun olarak kullanılmaktadır.sanayi. Süper elastik durum, polimerlerin herhangi bir şekilde deforme olmasına izin verir ve bu durum, bağlantıların ve moleküllerin artan esnekliği nedeniyle elde edilir. Sıcaklığın daha da artması, polimerin daha da elastik özellikler kazanmasına yol açar. Özel bir akışkan ve viskoz duruma geçmeye başlar.
Durumu kontrolsüz bırakırsanız ve sıcaklığın daha da artmasını engellemezseniz, polimer bozulmaya, yani yıkıma uğrayacaktır. Viskoz durum, makromolekülün tüm birimlerinin çok hareketli olduğunu gösterir. Bir polimer molekülü aktığında, bağlantılar sadece düzleşmekle kalmaz, aynı zamanda birbirine çok yaklaşır. Moleküller arası etki, polimeri sert bir maddeye (kauçuk) dönüştürür. Bu işleme mekanik cam geçiş denir. Elde edilen madde, film ve elyaf üretmek için kullanılır.
Poliamidler, poliakrilonitriller, polimerlerden elde edilebilir. Bir polimer film yapmak için, polimerleri yarıklı bir deliğe sahip kalıplardan geçirmeniz ve bunları banda uygulamanız gerekir. Bu şekilde ambalaj malzemeleri ve manyetik bantlar için tabanlar üretilir. Polimerler ayrıca çeşitli vernikleri (organik bir çözücüde köpük oluşturan), yapıştırıcıları ve diğer bağlayıcı malzemeleri, kompozitleri (dolgulu polimer bazı), plastikleri içerir.
Polimer uygulamaları
Bu tür amorf maddeler hayatımızda sağlam bir şekilde kök salmıştır. Her yerde uygulanırlar. Bunlar şunları içerir:
1. için çeşitli bazlarvernikler, yapıştırıcılar, plastik ürünler (fenol-formaldehit reçineleri) imalatı.
2. Elastomerler veya sentetik kauçuklar.
3. Elektrik yalıtım malzemesi polivinil klorür veya iyi bilinen plastik PVC pencerelerdir. Yavaş yanan olarak kabul edildiğinden yangınlara karşı dayanıklıdır, mekanik mukavemeti ve elektriksel yalıtım özellikleri artırılmıştır.
4. Poliamid, mukavemeti ve aşınma direnci çok yüksek bir maddedir. Yüksek dielektrik özelliklere sahiptir.
5. Pleksiglas veya polimetil metakrilat. Elektrik mühendisliği alanında kullanabiliriz veya yapılar için malzeme olarak kullanabiliriz.
6. Floroplast veya politetrafloroetilen, organik kökenli çözücülerde çözünme özellikleri göstermeyen iyi bilinen bir dielektriktir. Geniş sıcaklık aralığı ve iyi dielektrik özellikleri, hidrofobik veya sürtünme önleyici malzeme olarak kullanılmasına olanak tanır.
7. Polistiren. Bu malzeme asitlerden etkilenmez. Floroplastik ve poliamid gibi, bir dielektrik olarak kabul edilebilir. Mekanik darbeye karşı çok dayanıklıdır. Polistiren her yerde kullanılır. Örneğin, yapısal ve elektriksel bir yalıtım malzemesi olarak kendini kanıtlamıştır. Elektrik ve radyo mühendisliğinde kullanılır.
8. Muhtemelen bizim için en ünlü polimer polietilendir. Malzeme agresif ortamlara maruz kaldığında direnç gösterir, kesinlikle nemin geçmesine izin vermez. Ambalaj polietilenden yapılmışsa, içeriğin güçlü etkisi altında bozulmasından korkmazsınız.yağmur. Polietilen de bir dielektriktir. Uygulaması kapsamlıdır. Boru yapıları, çeşitli elektrikli ürünler, yalıtım filmi, telefon ve elektrik hatları kabloları için kılıflar, radyo ve diğer ekipman parçaları ondan yapılır.
9. PVC yüksek polimer bir malzemedir. Sentetik ve termoplastiktir. Asimetrik moleküllerden oluşan bir yapıya sahiptir. Neredeyse su geçirmez ve damgalama ve kalıplama ile preslenerek yapılır. Polivinil klorür en çok elektrik endüstrisinde kullanılır. Temel olarak, kimyasal koruma için çeşitli ısı yalıtımlı hortumlar ve hortumlar, akü grupları, yalıtım manşonları ve contalar, teller ve kablolar oluşturulur. PVC ayrıca zararlı kurşun için mükemmel bir alternatiftir. Dielektrik şeklinde yüksek frekans devresi olarak kullanılamaz. Ve hepsi bu durumda dielektrik kayıplarının yüksek olacağı gerçeğinden dolayı. Son derece iletken.
