Та нууцлаг аморф бодис гэж юу байдгийг бодож үзсэн үү? Бүтцийн хувьд тэдгээр нь хатуу ба шингэнээс ялгаатай. Баримт нь ийм биетүүд зөвхөн богино зайн дараалалтай байдаг онцгой нягтаршсан төлөвт байдаг. Аморф бодисын жишээ бол давирхай, шил, хув, резин, полиэтилен, поливинил хлорид (бидний дуртай хуванцар цонх), янз бүрийн полимер болон бусад. Эдгээр нь болор торгүй хатуу биетүүд юм. Үүнд битүүмжлэх лав, төрөл бүрийн цавуу, эбонит, хуванцар зэрэг орно.
Аморф бодисын ер бусын шинж чанарууд
Хуваах явцад аморф биед нүүр үүсдэггүй. Бөөмүүд нь бүрэн санамсаргүй бөгөөд бие биенээсээ хол зайд байрладаг. Тэд маш зузаан, наалдамхай байж болно. Тэд гадны нөлөөнд хэрхэн өртдөг вэ? Янз бүрийн температурын нөлөөн дор бие нь шингэн шиг шингэн болж, нэгэн зэрэг уян хатан болдог. Хэрэв гадны нөлөөлөл удаан үргэлжлэхгүй бол аморф бүтэцтэй бодисууд хүчтэй цохилтоор хэсэг хэсгээрээ хуваагддаг. уртГадны нөлөөлөл нь тэднийг зүгээр л урсгахад хүргэдэг.
Гэртээ давирхайг бага зэрэг туршиж үзээрэй. Хатуу гадаргуу дээр тавиад жигд урсаж эхэлснийг анзаарах болно. Энэ нь зөв, энэ бол аморф бодис юм! Хурд нь температурын үзүүлэлтээс хамаарна. Хэрэв энэ нь маш өндөр байвал давирхай нь мэдэгдэхүйц хурдан тархаж эхэлнэ.
Иймэрхүү биед өөр юу байдаг вэ? Тэд ямар ч хэлбэрээр байж болно. Хэрэв жижиг хэсгүүдийн аморф бодисыг саванд, жишээлбэл, саванд хийвэл тэдгээр нь мөн сав хэлбэртэй болно. Тэд мөн изотроп шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл бүх чиглэлд ижил физик шинж чанарыг харуулдаг.
Хайлж, бусад мужид шилжих. Метал болон шил
Материйн аморф төлөв нь ямар нэгэн тодорхой температурыг хадгалах гэсэн үг биш юм. Бага хурдтай үед бие нь хөлддөг, өндөр хурдаар хайлдаг. Дашрамд хэлэхэд, ийм бодисын зуурамтгай чанар нь үүнээс хамаарна. Бага температур нь зуурамтгай чанарыг бууруулж, өндөр температур нь эсрэгээр нэмэгддэг.
Аморф төрлийн бодисын хувьд өөр нэг шинж чанарыг ялгаж салгаж болно - талст төлөвт шилжих ба аяндаа. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ? Кристал бие дэх дотоод энерги нь аморф биетэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг. Үүнийг бид шилэн бүтээгдэхүүний жишээнээс харж болно - цаг хугацаа өнгөрөх тусам шил үүлэрхэг болдог.
Металл шил - энэ юу вэ? Металлыг болор торноос салгаж болнохайлах явцад өөрөөр хэлбэл аморф бүтэцтэй бодисыг шилэн болгох. Хиймэл хөргөлтийн дор хатуурах үед болор тор дахин үүсдэг. Аморф металл нь зэврэлтэнд гайхалтай эсэргүүцэлтэй байдаг. Жишээлбэл, үүнээс хийсэн машины их бие нь аяндаа устахгүй тул янз бүрийн бүрээс хийх шаардлагагүй болно. Аморф бодис гэдэг нь атомын бүтэц нь урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй хүчтэй биет бөгөөд энэ нь аморф металлыг үйлдвэрлэлийн ямар ч салбарт ашиглаж болно гэсэн үг юм.
Бодисын болор бүтэц
Металлын шинж чанарыг сайн мэдэж, түүнтэй ажиллах чадвартай байхын тулд зарим бодисын талст бүтцийн талаар мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Хэрэв хүмүүс хайлшийн бүтэц, технологийн арга, ашиглалтын шинж чанарын өөрчлөлтийн талаар тодорхой мэдлэггүй байсан бол металл эдлэлийн үйлдвэрлэл, металлургийн салбар ийм хөгжилд хүрч чадахгүй байх байсан.
Материйн дөрвөн төлөв
Хатуу, шингэн, хий, сийвэн гэсэн дөрвөн төлөв байдал байдгийг бүгд мэднэ. Хатуу аморф бодис нь мөн талст хэлбэртэй байж болно. Ийм бүтэцтэй бол бөөмсийн байрлал дахь орон зайн үе үе ажиглагдаж болно. Талст дахь эдгээр хэсгүүд нь үе үе хөдөлгөөн хийж чаддаг. Хий эсвэл шингэн төлөвт бидний ажиглаж буй бүх биед бөөмсийн хөдөлгөөнийг эмх замбараагүй байдал хэлбэрээр ажиглаж болно. Аморф хатуу биет (металл гэх мэтөтгөрүүлсэн төлөв: эбонит, шилэн бүтээгдэхүүн, давирхай) хөлдөөсөн төрлийн шингэн гэж нэрлэж болно, учир нь тэдгээр нь хэлбэр өөрчлөгдөхөд зуурамтгай чанар гэх мэт онцлог шинж чанарыг анзаарч болно.
Хий ба шингэнээс аморф биетүүдийн ялгаа
Хэв гажилтын үед уян хатан байдал, уян хатан байдал, хатуурлын илрэл нь олон биеийн онцлог шинж юм. Талст ба аморф бодисууд ийм шинж чанартай байдаг бол шингэн болон хий нь тийм биш юм. Гэхдээ нөгөө талаас тэд дууны уян хатан өөрчлөлтөд хувь нэмрээ оруулж байгааг харж болно.
Кристал ба аморф бодис. Механик ба физик шинж чанар
Таст болон аморф бодис гэж юу вэ? Дээр дурдсанчлан аморфыг асар их зуурамтгай чанар бүхий биет гэж нэрлэж болох бөгөөд ердийн температурт тэдгээрийн шингэн нь боломжгүй юм. Харин өндөр температур нь эсрэгээрээ тэдгээрийг шингэн шиг шингэн байлгах боломжийг олгодог.
Болор төрлийн бодисууд шал өөр юм шиг санагддаг. Эдгээр хатуу бодисууд нь гадны даралтаас хамааран өөрийн гэсэн хайлах цэгтэй байж болно. Шингэнийг хөргөсөн тохиолдолд талстыг авах боломжтой. Хэрэв та тодорхой арга хэмжээ авахгүй бол янз бүрийн талсжилтын төвүүд шингэн төлөвт гарч эхэлснийг анзаарч болно. Эдгээр төвүүдийн эргэн тойронд хатуу биет үүсдэг. Маш жижиг талстууд бие биетэйгээ санамсаргүй дарааллаар нэгдэж эхэлдэг бөгөөд поликристал гэж нэрлэгддэг бодисыг олж авдаг. Ийм биетэйизотроп.
Бодисын шинж чанар
Биеийн физик механик шинж чанарыг юу тодорхойлдог вэ? Атомын холбоо нь болор бүтцийн төрөлтэй адил чухал юм. Ионы талстууд нь ионы холбоогоор тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь нэг атомаас нөгөөд шилжих жигд шилжилтийг хэлнэ. Энэ тохиолдолд эерэг ба сөрөг цэнэгтэй бөөмс үүсдэг. Бид энгийн жишээн дээр ионы холбоог ажиглаж болно - ийм шинж чанарууд нь янз бүрийн исэл ба давсны шинж чанартай байдаг. Ионы талстуудын өөр нэг онцлог нь дулаан дамжуулалт бага боловч халах үед түүний гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэх боломжтой. Кристал торны зангилаанууд дээр та хүчтэй атомын холбоогоор ялгагдах янз бүрийн молекулуудыг харж болно.
Байгалийн хаа сайгүй олддог олон эрдсүүд талст бүтэцтэй байдаг. Мөн материйн аморф төлөв нь хамгийн цэвэр хэлбэрээрээ мөн чанар юм. Зөвхөн энэ тохиолдолд бие нь ямар ч хэлбэр дүрсгүй, харин талстууд нь хавтгай нүүртэй хамгийн үзэсгэлэнтэй олон талт хэлбэрийг авахаас гадна гайхалтай гоо үзэсгэлэн, цэвэр ариун шинэ цул биеийг бий болгож чадна.
Болор гэж юу вэ? Аморф-талст бүтэц
Иймэрхүү биеийн хэлбэр нь тодорхой холболтын хувьд тогтмол байдаг. Жишээлбэл, бериллер нь үргэлж зургаан өнцөгт призм шиг харагддаг. Жаахан туршилт хий. Куб давсны жижиг талстыг (бөмбөг) авч, ижил давстай аль болох ханасан тусгай уусмалд хийнэ. Цаг хугацаа өнгөрөхөд та энэ бие өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгааг анзаарах болно - энэ нь дахин олж авсандавсны талстуудад байдаг шоо эсвэл бөмбөгний хэлбэр.
Аморф-талст бодисууд нь аморф болон талст фазуудыг агуулж чаддаг ийм биетүүд юм. Ийм бүтцийн материалын шинж чанарт юу нөлөөлдөг вэ? Голчлон эзлэхүүний өөр өөр харьцаа, өөр хоорондоо харилцан адилгүй зохицуулалт. Ийм бодисын нийтлэг жишээ бол керамик, шаазан, шилэн керамик материал юм. Аморф-талст бүтэцтэй материалын шинж чанарын хүснэгтээс харахад шаазан нь шилэн фазын хамгийн их хувийг агуулдаг. Энэ тоо 40-60 хувийн хооронд хэлбэлздэг. Чулуу цутгах жишээн дээр бид хамгийн бага агууламжийг харах болно - 5 хувиас бага. Үүний зэрэгцээ керамик хавтангийн ус шингээх чадвар өндөр байх болно.
Та бүхний мэдэж байгаагаар шаазан, керамик хавтан, чулуун цутгамал, шилэн керамик зэрэг үйлдвэрийн материалууд нь найрлагандаа шилэн фаз, талст агуулсан байдаг тул аморф-талст бодис юм. Үүний зэрэгцээ материалын шинж чанар нь түүний доторх шилэн фазын агууламжаас хамаардаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Аморф металл
Аморф бодисыг анагаах ухааны салбарт хамгийн идэвхтэй ашиглаж байна. Жишээлбэл, хурдан хөргөлттэй металыг мэс засалд идэвхтэй ашигладаг. Үүнтэй холбоотой хөгжлийн ачаар олон хүн хүнд бэртлийн дараа бие даан хөдөлж чаддаг болсон. Гол нь аморф бүтэцтэй бодис нь ясанд суулгах маш сайн биоматериал юм. Хүлээн авсанхүнд хугарлын үед тусгай эрэг, хавтан, тээглүүр, зүү зэргийг нэвтрүүлдэг. Өмнө нь ган, титаныг ийм зорилгоор мэс засалд ашигладаг байсан. Аморф бодисууд бие махбодид маш удаан задардаг нь хожим анзаарагдсан бөгөөд энэхүү гайхалтай шинж чанар нь ясны эдийг нөхөн сэргээх боломжийг олгодог. Дараа нь бодисыг ясаар солино.
Хэмжил зүй ба нарийн механикт аморф бодисыг ашиглах
Яг механик нь үнэн зөв дээр суурилдаг тул ингэж нэрлэдэг. Энэ салбарт төдийгүй хэмжилзүйн салбарт хэмжих хэрэгслийн хэт нарийн үзүүлэлтүүд онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнийг төхөөрөмжид аморф биетүүдийг ашиглах замаар хийж болно. Нарийвчлалтай хэмжилтийн ачаар механик, физикийн чиглэлээр хүрээлэнгүүдэд лаборатори, шинжлэх ухааны судалгаа хийж, шинэ эм гаргаж, шинжлэх ухааны мэдлэгийг сайжруулж байна.
Полимер
Аморф бодисыг ашиглах өөр нэг жишээ бол полимер юм. Тэд хатуу бодисоос шингэн болж аажмаар өөрчлөгдөж чаддаг бол талст полимерууд нь зөөлрөх цэг биш харин хайлах цэгээр тодорхойлогддог. Аморф полимерүүдийн физик төлөв ямар байдаг вэ? Хэрэв та эдгээр бодисыг бага температурт өгвөл тэдгээр нь шилэн төлөвт байх бөгөөд хатуу бодисын шинж чанарыг харуулах болно. Аажмаар халааснаар полимерууд уян хатан чанар нэмэгдэж эхэлдэг.
Бидний саяхан жишээ өгсөн аморф бодисыг эрчимтэй ашиглаж байна.аж үйлдвэр. Хэт уян хатан байдал нь полимерийг ямар ч аргаар гажигтай болгох боломжийг олгодог бөгөөд энэ төлөвт холбоос ба молекулуудын уян хатан чанар нэмэгдсэний үр дүнд хүрдэг. Температурын цаашдын өсөлт нь полимер илүү уян хатан шинж чанарыг олж авахад хүргэдэг. Энэ нь тусгай шингэн, наалдамхай төлөвт шилжиж эхэлдэг.
Хэрэв та нөхцөл байдлыг хяналтгүй орхиж, температурын өсөлтөөс урьдчилан сэргийлэхгүй бол полимер задрах, өөрөөр хэлбэл устах болно. Наалдамхай төлөв нь макромолекулын бүх нэгжүүд маш хөдөлгөөнтэй болохыг харуулж байна. Полимер молекул урсах үед холбоосууд нь тэгшлээд зогсохгүй бие биедээ маш ойртдог. Молекул хоорондын үйл ажиллагаа нь полимерийг хатуу бодис (резин) болгон хувиргадаг. Энэ процессыг механик шилжилт гэж нэрлэдэг. Үүссэн бодисыг хальс, утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Полимеруудаас полиамид, полиакрилонитрил авч болно. Полимер хальс хийхийн тулд та полимеруудыг нүхтэй нүхээр дамжуулж, туузан дээр наах хэрэгтэй. Ийм маягаар савлагааны материал, соронзон хальсны суурийг үйлдвэрлэдэг. Полимерт мөн төрөл бүрийн лак (органик уусгагч дахь хөөс үүсгэх), цавуу болон бусад холбох материал, нийлмэл материал (дүүргэгчтэй полимер суурь), хуванцар орно.
Полимер хэрэглээ
Иймэрхүү аморф бодисууд бидний амьдралд бат бэх суурьшсан байдаг. Тэдгээрийг хаа сайгүй ашигладаг. Үүнд:
1. Төрөл бүрийн суурьлак, цавуу, хуванцар бүтээгдэхүүн (фенол-формальдегидийн давирхай) үйлдвэрлэл.
2. Эластомер эсвэл синтетик резин.
3. Цахилгаан тусгаарлагч материал нь поливинил хлорид буюу бидний сайн мэдэх хуванцар PVC цонх юм. Энэ нь удаан шатдаг гэж тооцогддог тул галд тэсвэртэй, механик хүч чадал, цахилгаан тусгаарлагч шинж чанарыг нэмэгдүүлсэн.
4. Полиамид бол маш өндөр бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй бодис юм. Энэ нь өндөр диэлектрик шинж чанартай.
5. Plexiglas буюу полиметилметакрилат. Бид үүнийг цахилгааны инженерийн салбарт ашиглах эсвэл барилгын материал болгон ашиглах боломжтой.
6. Фторопласт буюу политетрафторэтилен нь органик гаралтай уусгагчид уусгах шинж чанарыг харуулдаггүй алдартай диэлектрик юм. Температурын өргөн хүрээ, сайн диэлектрик шинж чанар нь түүнийг гидрофобик эсвэл үрэлтийн эсрэг материал болгон ашиглах боломжийг олгодог.
7. Полистирол. Энэ материал нь хүчилд нөлөөлдөггүй. Үүнийг фторопластик ба полиамид шиг диэлектрик гэж үзэж болно. Механик нөлөөллийн хувьд маш бат бөх. Полистиролыг хаа сайгүй хэрэглэдэг. Жишээлбэл, энэ нь бүтцийн болон цахилгаан тусгаарлагч материал гэдгээрээ сайн батлагдсан. Үүнийг цахилгаан болон радио инженерчлэлд ашигладаг.
8. Бидний хувьд хамгийн алдартай полимер бол полиэтилен юм. Материал нь түрэмгий орчинд өртөхөд тэсвэртэй, чийгийг нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй. Хэрэв сав баглаа боодол нь полиэтиленээр хийгдсэн бол хүчтэй нөлөөн дор агууламж нь муудна гэж айж болохгүй.бороо. Полиэтилен нь мөн диэлектрик юм. Түүний хэрэглээ өргөн цар хүрээтэй. Үүнээс хоолойн хийц, төрөл бүрийн цахилгаан бүтээгдэхүүн, тусгаарлагч хальс, утас, цахилгааны шугамын кабелийн бүрээс, радио болон бусад төхөөрөмжийн эд ангиудыг хийдэг.
9. PVC бол өндөр полимер материал юм. Энэ нь синтетик ба термопластик юм. Энэ нь тэгш бус молекулын бүтэцтэй. Бараг ус нэвтрүүлдэггүй, дарж, дарж, хэвэнд оруулдаг. Поливинил хлоридыг цахилгааны үйлдвэрлэлд ихэвчлэн ашигладаг. Үүний үндсэн дээр химийн хамгаалалтын янз бүрийн дулаан тусгаарлагч хоолой, хоолой, батерейны банкууд, тусгаарлагч ханцуй, жийргэвч, утас, кабелийг бий болгодог. PVC нь хортой хар тугалгын маш сайн орлуулагч юм. Үүнийг диэлектрик хэлбэрээр өндөр давтамжийн хэлхээ болгон ашиглах боломжгүй. Энэ тохиолдолд диэлектрикийн алдагдал өндөр байх болно гэсэн үг юм. Өндөр дамжуулалттай.
