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為什麽說玻璃是液體?

2018-01-13心靈

固體和液體本來就沒有明確的定義。

首先玻璃是一種非晶態材料,高中化學應該有講非晶體的微觀結構是長程有序、短程無序,簡單來說其內部原子排列是雜亂無章的,以石英玻璃為例,其微觀結構如下圖所示:

圖1. 石英玻璃微觀結構示意圖

從微觀結構來看就與液體材料相同,因此從某種程度上可以說石英玻璃是一種過冷液體。

進一步說,常見材料從液態到固態的轉變是需要形核再結晶的,就是液體內部無序的原子經過結構起伏和能量起伏,偶然間形成一小部份具有規則結構(晶格)的團簇,在此基礎上分子不斷地聚集,最終完全變為具有晶格結構的材料,完成固液轉變。而對於玻璃來說,其從液態到固態的轉變無需經歷上述過程,因為它固態和液態是相同的結構。

再者,以初中物理對固體和液體的定義來說,能流動的叫液體,不能流動的叫固體,那麽玻璃的液化,或者說熔化是在一個相當寬泛的溫度區間內逐步軟化/硬化的過程,以粘度來評估液體的流動性,從下面幾張圖可以看出玻璃的粘度是隨溫度降低逐漸增大的,曲線整體非常平滑,沒有明顯的轉折點。也就是說其流動性在隨溫度的降低逐步變差, 那麽究竟流動性差