Kristāliskiem materiāliem ir ļoti sakārtota atomu struktūra ar liela diapazona periodiskumu, kā rezultātā rodas atšķirīgi ģeometriski raksti un asi kušanas punkti. Un otrādi, amorfajiem materiāliem trūkst liela attāluma secības, tiem ir nesakārtots atomu izvietojums bez noteikta kušanas punkta, tiem piemīt izotropiskas īpašības un nekristāliskas struktūras.
Atslēgas
- Struktūra: Kristāliskām vielām ir noteikta, sakārtota struktūra, savukārt amorfajiem materiāliem nav šāda sakārtota izkārtojuma.
- Īpašības: kristāliskām vielām ir asi kušanas punkti un unikālas īpašības, ko var izmantot, lai tās identificētu, savukārt amorfajiem materiāliem ir daudz mainīgākas īpašības.
- Veidošanās: Kristāliskie materiāli veidojas, lēni atdzesējot izkausētas vielas vai dabiskās kristalizācijas ceļā. Amorfie materiāli veidojas, strauji atdzesējot izkausētās vielas vai pievienojot piemaisījumus.
Kristālisks pret amorfo
Kristāliskām cietām vielām ir ļoti sakārtots un atkārtots atomu izvietojums, kas sakārtots noteiktā modelī vai režģa struktūrā. Amorfām cietām vielām ir nesakārtots un neregulārs atomu izvietojums, un tām nav skaidri noteiktas virsmas un formas, padarot tās izotropas.
Salīdzināšanas tabula
| iezīme | Kristālisks | Amorfs |
|---|---|---|
| Atomu izkārtojums | Ļoti sakārtots un atkārtots, veidojot atšķirīgu struktūru ar atkārtotu vienības šūnu. | Trūkst liela attāluma secības, ar atomiem, kas sakārtoti nejauši vai mazā diapazonā, neatkārtojoties. |
| Izskats | Bieži vien ir labi definētas formas, piemēram, kubi, prizmas vai adatas. | Parasti tam ir neregulārs, nekristālisks izskats. |
| Kušanas punkts | Tam ir asa kušanas temperatūra noteiktā temperatūrā. | Temperatūras diapazonā pakāpeniski mīkstina, pirms pilnībā izkusa. |
| Šķelšanās | Var salūzt pa noteiktām vājuma plaknēm sakārtotās struktūras dēļ. | Nevar viegli sadalīties nejaušas atomu izvietojuma dēļ. |
| Cietība | Parasti cietāks un trauslāks, pateicoties spēcīgajiem starpatomiskajiem spēkiem sakārtotajā struktūrā. | Parasti mīkstāks un elastīgāks, jo nejaušā izkārtojumā ir vājāki starpatomiskie spēki. |
| Elektriskā vadītspēja | Atkarībā no materiāla var būt labi vadītāji vai izolatori. | Parasti slikti elektrības vadītāji. |
| Piemēri | Dimants, kvarcs, sāls (NaCl), metāli | Stikls, gumija, plastmasa, medus |
Kas ir kristālisks?
Kristāliski materiāli ir cietvielu fizikas pamatklase, ko raksturo to augsti sakārtots atomu izvietojums. To struktūras izpratne ietver iedziļināšanos to sarežģītajā molekulārajā organizācijā un no tā izrietošajās makroskopiskajās īpašībās.
Atomu izkārtojums
Kristālisko cieto vielu centrā atrodas atkārtots trīsdimensiju atomu vai molekulu izvietojums, kas pazīstams kā kristāliskais režģis. Šī režģa struktūra stiepjas visā materiālā, nodrošinot vienotu rakstu, kas periodiski atkārtojas visos virzienos. Precīzs atomu izvietojums režģī nosaka katras kristāliskās vielas unikālās īpašības.
Tālsatiksmes pasūtījums
Viena kristālisko materiālu atšķirīgā iezīme ir to liela attāluma secība, kur atomu izvietojums materiālā saglabājas lielos attālumos. Šī sakārtotība rada atšķirīgas ģeometriskas formas un simetrijas, kas ir redzamas kristālu raksturīgajās šķautnēs.
Asi kušanas punkti
Kristāliskām vielām ir skaidri definēti kušanas punkti, kas izriet no regulāras atomu izvietojuma režģī. Paaugstinot temperatūru, siltumenerģija galu galā pārvar starpmolekulāros spēkus, kas satur režģi kopā, izraisot pēkšņu pāreju no cietas uz šķidru stāvokli noteiktā temperatūrā.
Strukturālās īpašības
Augsti sakārtotā kristālisko materiālu atomu struktūra piešķir tiem dažādas struktūras īpašības, tostarp anizotropiju, kur to fizikālās īpašības mainās atkarībā no virziena. Turklāt šī organizācija atvieglo noteiktu viļņu, piemēram, rentgenstaru un elektronu, izplatīšanos, kā rezultātā rodas raksturīgi difrakcijas modeļi, kas kalpo kā spēcīgs strukturālās analīzes instruments.
Piemēri
Kristāliski materiāli ietver plašu vielu klāstu, sākot no parastā galda sāls (nātrija hlorīda) un kvarca līdz metāliem, piemēram, dzelzs un dimants. Katrai no tām ir atšķirīgas kristāliskas struktūras, kas veicina to unikālās īpašības un pielietojumu dažādās jomās, tostarp materiālu zinātnē, ķīmijā un inženierzinātnēs.
Kas ir Amorfs?
Amorfie materiāli pārstāv daudzveidīgu vielu klasi, kam raksturīga liela attāluma secības trūkums atomu izkārtojumā. Šī atšķirīgā strukturālā iezīme rada unikālas īpašības un uzvedību, atšķirot tās no kristāliskajiem kolēģiem.
Nesakārtota atomu struktūra
Amorfo materiālu pamatā ir nesakārtots atomu vai molekulārais izkārtojums, kam trūkst kristāliskās cietās vielās sastopamo atkārtoto modeļu. Atšķirībā no kristāliskajiem materiāliem, kuriem ir skaidri definēts kristāliskais režģis, kas stiepjas visā materiālā, amorfajām vielām trūkst šādas liela attāluma kārtības. Tā vietā to atomu pozīcijām trūkst periodiskuma, kā rezultātā rodas nejaušs un neregulārs sadalījums.
Asu kušanas punktu trūkums
Atšķirībā no kristāliskiem materiāliem ar asiem kušanas punktiem, amorfās vielas pakāpeniski pāriet no cietā stāvokļa uz šķidru agregātstāvokļa diapazonā. Šāda uzvedība izriet no skaidri definēta kristāla režģa trūkuma, tādēļ materiālam ir enerģētiski labvēlīga pakāpeniska mīkstināšana un plūsma, nevis pēkšņa fāzes pāreja.
Izotropās īpašības
Amorfajiem materiāliem piemīt izotropas īpašības, kas nozīmē, ka to fizikālās īpašības visos virzienos paliek vienādas. Šī izotropija rodas no vēlamās atomu orientācijas vai kristālogrāfiskās asu trūkuma, kas atrodamas kristāliskās cietās vielās. Rezultātā tādas īpašības kā siltumvadītspēja, laušanas koeficients un mehāniskā izturība neliecina par atkarību no virziena amorfos materiālos.
Strukturālās īpašības
Amorfo materiālu nesakārtotā daba rada unikālas struktūras īpašības, tostarp neliela diapazona kārtību un lokālos atomu izvietojumus. Lai gan šiem materiāliem trūkst liela attāluma secības, tiem joprojām var būt noteiktas pakāpes neliela attāluma secība vai atomu kopas ierobežotos attālumos. Izpratne par šīm vietējām strukturālajām iezīmēm ir ļoti svarīga, lai noskaidrotu amorfo materiālu īpašības un uzvedību.
Piemēri un lietojumprogrammas
Amorfie materiāli tiek pielietoti dažādās jomās, tostarp stiklos, polimēros un plānās plēvēs. Parasti piemēri ir logu stikls, noteiktas plastmasas un plānslāņa pārklājumi, ko izmanto elektronikā. Šo materiālu nesakārtotā atomu struktūra piešķir tiem vēlamas īpašības, piemēram, caurspīdīgumu, elastību un izturību pret koroziju, padarot tos par nenovērtējamiem daudzos tehnoloģiskos lietojumos.
Galvenās atšķirības starp kristālisko un amorfo
- Atomu izkārtojums:
- Kristālisks: tam ir ļoti sakārtota atomu struktūra ar atkārtotu trīsdimensiju režģi.
- Amorfs: Trūkst liela attāluma kārtības, uzrāda nesakārtotu atomu izkārtojumu bez noteiktas režģa struktūras.
- Kušanas punkti:
- Kristālisks: uzrāda asus, skaidri noteiktus kušanas punktus regulāras atomu izvietojuma dēļ.
- Amorfs: notiek pakāpeniska pāreja no cieta stāvokļa uz šķidru stāvokli dažādās temperatūru diapazonā, jo nav izteiktas režģa struktūras.
- Strukturālās īpašības:
- Kristālisks: parāda anizotropās īpašības un raksturīgos difrakcijas modeļus.
- Amorfs: parāda izotropas īpašības bez fizikālo īpašību virziena atkarības.
- Piemēri:
- Kristālisks: ietver tādas vielas kā kvarcs, dimants un metāli, kam piemīt atšķirīgas ģeometriskas formas un simetrijas.
- Amorfs: Ietver tādus materiālus kā stikls, daži polimēri un plānas plēves, kam trūkst liela attāluma secības, bet kam piemīt unikālas īpašības, piemēram, caurspīdīgums un elastība.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X01000977
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=Pl1b_yhKH-YC&oi=fnd&pg=PP1&dq=crystalline&ots=d7r_cEFX-f&sig=yfunsduS0YhIFEujbVKyNyTgUKc
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00018738600101911
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1659873
Pēdējo reizi atjaunināts: 03. gada 2024. martā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
Šis ieraksts lielā mērā izskaidro šo matērijas stāvokļu unikālās īpašības. Tas ir vērtīgs resurss, lai izprastu viņu atšķirības.
Es novērtēju skaidru atšķirību starp kristālisko un amorfo materiālu struktūrām. Tas palīdz man labāk izprast jēdzienus.
Absolūti šis salīdzinājums ir ļoti labi izskaidrots.
Šis raksts sniedz vērtīgu ieskatu kristālisko un amorfo cieto vielu atšķirībās. Informācija ir izglītojoša un labi organizēta.
Detalizēts kristālu struktūru un īpašību salīdzinājums sniedz visaptverošu izpratni par šiem matērijas stāvokļiem.
Šis raksts kalpo kā vērtīgs resurss, lai noskaidrotu atšķirības starp kristāliskajiem un amorfajiem materiāliem. Tas ir ieskatu pilns gabals.
Detalizēta kristālisko un amorfo stāvokļu analīze šajā amatā ir patiesi izglītojoša.
Šī analīze kalpo kā izglītojošs resurss, lai izprastu atšķirības starp kristāliskajiem un amorfajiem stāvokļiem. Labi padarīts!
Es novērtēju šeit sniegto visaptverošo informāciju. Tas ir bagātinājis manas zināšanas par atšķirībām starp kristāliskajiem un amorfajiem materiāliem.
Ziņojums sniedz padziļinātu strukturālo un fizisko īpašību salīdzinājumu, palīdzot labāk izprast šos stāvokļus.
Šajā rakstā ir sniegts detalizēts un visaptverošs skaidrojums par būtiskām atšķirībām. Informācija tiek sniegta skaidrā un organizētā veidā.
Es nevarēju vairāk piekrist. Šo materiālu struktūra, īpašības un veidošanās ir efektīvi izklāstītas.
Ziņa sniedz vērtīgu ieskatu kristālisko un amorfo cieto vielu galvenajās īpašībās. Tas ir labi uzrakstīts gabals.
Šajā rakstā ir sniegta visaptveroša kristālisko un amorfo materiālu atšķirību analīze. Sniegtā informācija ir skaidra un saprotama.
ES piekrītu. Detalizēts to īpašību skaidrojums atklāj atšķirības starp šiem matērijas stāvokļiem.
Šajā rakstā sniegtā analīze ir rūpīga un labi formulēta. Tas ievērojami uzlabo izpratni par kristāliskām un amorfām cietām vielām.
Es nevarēju to pateikt labāk. Ziņojums efektīvi izskaidro atšķirības starp šiem materiāliem.
Lielisks skaidrojums par atšķirībām starp kristāliskām un amorfām cietām vielām. Ļoti informatīvs un pamatīgs.
Tas ir aizraujoši, kā atomu izvietojums var radīt tik atšķirīgas īpašības starp kristāliskām un amorfām cietām vielām.
ES piekrītu. Kristāla struktūrai ir galvenā loma šo materiālu īpašību noteikšanā.
Ziņojums efektīvi iezīmē kristālisko un amorfo cieto vielu būtiskās īpašības, ļaujot labāk izprast šos jēdzienus.
Pilnīgi noteikti. Salīdzinājums ir detalizēts un labi strukturēts, sniedzot vērtīgu informāciju par šiem vielas stāvokļiem.
Ziņojums efektīvi izceļ atšķirības starp kristāliskajiem un amorfajiem materiāliem, veicinot dziļāku izpratni par šiem matērijas stāvokļiem.
Patiešām, detalizēts to veidošanās un īpašību skaidrojums ir ļoti informatīvs.
Salīdzināšanas tabula un detalizētie apraksti būtiski uzlabo izpratni par kristāliskajiem un amorfajiem stāvokļiem.