§ 7. Строение и свойства твёрдых тел
Аморфные тела. К аморфным (от греч. аmorphous — бесформенный) телам относят опал, обсидиан, эбонит, сургуч (рис. 50), стекло, различные пластмассы, смолы (вар, канифоль, янтарь) и др.
Аморфное состояние — твёрдое некристаллическое состояние вещества, характеризующееся изотропией свойств и отсутствием определённой температуры плавления.
Зависимость температуры аморфного тела от полученного им количества теплоты представлена на рисунке 49, график 2. При повышении температуры аморфное вещество размягчается и постепенно переходит в жидкое состояние. В аморфном состоянии вещество не имеет строгого порядка в расположении атомов и молекул. Аморфное состояние — бесформенное состояние со слабо выраженной текучестью.
Аморфные тела называют переохлаждёнными жидкостями, так как у них, как и у жидкостей, существует только ближний порядок расположения частиц.
На рисунках 51 схематически представлено строение кристаллического кварца (рис. 51, а) и аморфного кварца (рис. 51, б).
Аморфные тела при определённых условиях могут кристаллизоваться. Сахар-песок является кристаллическим телом (рис. 52, а). Если его расплавить, то, застывая, он превращается в прозрачный стеклообразный леденец (рис. 52, б), который является аморфным телом. Через некоторый промежуток времени леденец «засахаривается», т. е. опять становится кристаллическим.
При скоростях охлаждения, превышающих миллион градусов в секунду, удалось получить аморфные металлические сплавы — стеклообразные металлы. Аморфный металл чрезвычайно твёрд и прочен. Его используют как режущий инструмент. Он обладает сильновыраженными магнитными свойствами, поэтому незаменим при изготовлении магнитных головок для звуко- и видеозаписи. Кроме того, аморфные металлы обладают высокой антикоррозийной стойкостью.
1. Имеются две тонкие пластинки, покрытые воском. К пластинкам поочерёдно прикоснулись раскалённой спицей. На одной пластинке при плавлении воска образовалось круглое пятно, а на другой — овал. Какое из этих тел кристаллическое, а какое аморфное?
2. В двух сосудах необходимо расплавить два твёрдых тела. Как, наблюдая за процессом плавления, можно определить, какое из этих тел кристаллическое, а какое аморфное?
Интересно знать
Стекло обладает текучестью даже при нормальных условиях, хотя и течёт крайне медленно. В старинных зданиях, где окна не меняли достаточно долго, можно заметить постепенное утолщение стёкол книзу.
1. Какие тела называют твёрдыми?
2. Каковы особенности строения кристаллических твёрдых тел?
3. Какие типы кристаллов вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
4. В чём отличие между моно- и поликристаллами?
5. В чём отличие между понятиями «анизотропия» и «изотропия»?
6. Чем отличаются основные физические свойства кристаллических и аморфных тел?