阅读信息
- 作者：sion
- 摘录数：10
摘录
玻璃是有一种具有玻璃化转变现象，非平衡态、非晶态、凝聚态的物质。玻璃的结构与其过冷液体相似，而且会自发地向过冷液体状态弛豫。玻璃在无限时间范围的最终使命是析晶。” ^ref-31459#21
如果材料从液态开始非常快速地冷却，使得原子或分子没有机会形成有序的固态，那么它就会变成玻璃状态。 ^ref-50240#56
甚至金属也可以变成玻璃。 ^ref-15171#71
是的
传统上，物理学家认为，当原子弛豫时间（原子或分子移动差不多相当于其直径距离的时间）超过100秒时，液体就变成了玻璃。这一弛豫时间比流淌的蜂蜜长1010倍，比水长1014倍。但这个阈值的选择是任意的：它没有反映基础物理学的明显变化。 ^ref-15335#80
当液体冷却时，它可以硬化成玻璃，也可以结晶。然而，液体转变为玻璃的温度不是固定的。如果液体可以冷却得如此缓慢以至于不会形成晶体，那么液体最终将在较低的温度下转变为玻璃，并因此更致密。美国化学家沃尔特•考兹曼（Walter Kauzmann）在20世纪40年代后期注意到了这一事实，并用它来预测液体“平衡”冷却（即无限缓慢）时玻璃形成的温度。矛盾的是，由此产生的“理想玻璃”将具有与晶体相同的熵，尽管它仍然会是无定形或无序的。从本质上讲，理想的玻璃状态是分子以尽可能密集的方式随机排列堆积在一起。 ^ref-57684#87
1960年，在美国加州理工学院工作的比利时凝聚态物理学家波尔•杜维兹（Pol Duwez）正在一对冷却辊之间快速冷却熔融金属——这是一种称为板片淬火的技术。 ^ref-7725#107
四年前，他和其他人提出了一种新型化学键，即“元价”键，以解释其起源。根据沃蒂格的说法，元价键提供了一些电子离域，如金属键合，但增加了电子共享特性，如共价键，从而使其具有独特的性质，包括相变特性。 ^ref-46904#143
有意思
真正的神来之笔发生在 1953 年，当时斯图基想要将玻璃加热到 600℃，然而熔炉出现了故障，错误地将玻璃加热到 900℃。当他试图用钳子从热烘箱中取出样品时，样品不慎滑落摔在了地板上，但神奇的是，玻璃并没有破碎，而是发生了反弹。 于是斯图基创造了一种包含分散在各处的不同形状和大小微晶体的新型玻璃材料——玻璃陶瓷，随后的工作促使康宁公司将这种材料开发成享誉盛名的康宁厨具系列，如炖锅和烹饪锅。它们具有很好的耐热冲击性能——即使直接将其从冰箱移到热烤箱中也不会破裂。基于此，康宁锅具跻身成为斯图基价值数百万美元的发明之一。 ^ref-30302#182
神来之笔
大多数玻璃可通过加热到高温后迅速冷却来强化其硬度，因为回火过程中外部的冷却速度会比内部快得多，这个过程被称为钢化。这样的温度梯度使玻璃内部处于张力状态并压缩外表面，这样铸造而成的玻璃更坚固，不太可能出现微观裂缝和缺陷。 ^ref-44574#195
淬火吧
这一切都起源于1953年康宁玻璃厂的一次拙劣的实验和一个损坏的烤箱，如果没有这种难以预料的偶然性，我们可能永远不会获得今天的成功。 ^ref-21220#234