ما هو الزجاج؟

1) تعريف الزجاج

يتكون الزجاج من ذوبان السيليكا والمواد الكيميائية الأخرى (المواد الخام الرئيسية للإنتاج: رماد الصودا والحجر الجيري والكوارتز). تشكل بنية شبكية مستمرة عند الذوبان، وتزداد اللزوجة تدريجيًا أثناء التبريد وتصلب المادة غير المعدنية القائمة على السيليكات والتي تسبب تبلورها.

التركيب الكيميائي للزجاج العادي هو Na2SiO3، CaSiO3، SiO2 أو Na2O CaO 6SiO2، المكون الرئيسي هو ملح السيليكات المزدوج، وهو هيكل عشوائي من المواد الصلبة غير المتبلورة. يستخدم على نطاق واسع في المباني، ويستخدم للرياح والضوء، وهو خليط. كما يشمل ذلك بعض الزجاج الملون الملون بأكاسيد أو أملاح بعض المعادن والزجاج المقسى المحضر بالطرق الفيزيائية أو الكيميائية. في بعض الأحيان يُطلق على البلاستيك الشفاف (مثل بولي ميثيل ميثاكريلات) اسم زجاج شبكي.

2) خصائص الزجاج

أ. جلاسيس هو مؤثر للقلب

الترتيب الجزيئي للزجاج غير منتظم، وجزيئاته لها تجانس إحصائي في الفضاء. ومن الناحية المثالية، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزجاج المتجانس هي نفسها في جميع الاتجاهات.

ب. لا يوجد نقطة انصهار ثابتة

لأن الزجاج عبارة عن خليط من مواد غير بلورية، لذلك ليس هناك نقطة انصهار ثابتة. يتم تنفيذ نطاق درجة حرارة معين من الزجاج من المادة الصلبة إلى السائل (أي نطاق درجة حرارة التليين)، وهو يختلف عن المادة البلورية، ولا توجد نقطة انصهار ثابتة. نطاق درجة حرارة التليين Tg ~ T1.

ج. متبدل الاستقرار

يتم الحصول على المواد الزجاجية عمومًا عن طريق التبريد السريع للمصهور الذي تم الحصول عليه من الحالة المنصهرة إلى التزجج، ولزوجة الزيادة الحادة في عملية التبريد، والجزيئات متأخرة جدًا لتشكيل ترتيب منتظم للبلورات، ولم تطلق الحرارة الكامنة للتبلور، والحالة الزجاجية للمادة من المادة البلورية تحتوي على طاقة داخلية عالية، والطاقة بين حالة الانصهار والحالة البلورية، تنتمي إلى الحالة شبه المستقرة. من وجهة نظر ميكانيكية، الزجاج هو حالة عالية الطاقة غير مستقرة، مثل ميل تحول حالة الطاقة المنخفضة، أي ميل التبلور، لذلك الزجاج مادة صلبة شبه مستقرة.

د. انعكاس التدرج

تتم عملية انتقال المادة الزجاجية من الحالة المنصهرة إلى الحالة الصلبة بشكل تدريجي، كما أن تغيراتها الفيزيائية والكيميائية هي أيضًا تغير مستمر وتدريجي. وهذا يختلف بشكل كبير عن عملية تبلور الذوبان، فعملية التبلور ستظهر حتمًا مرحلة جديدة، بالقرب من درجة حرارة التبلور، ستتغير العديد من الخصائص. تكتمل المادة الزجاجية من الحالة المنصهرة إلى الحالة الصلبة في نطاق واسع من درجات الحرارة، مع انخفاض درجة الحرارة، تزداد لزوجة الزجاج المصهور تدريجياً، وأخيراً تكوين الزجاج الصلب، ولكن لا توجد مرحلة جديدة في عملية التكوين. وبدلاً من ذلك، فإن عملية تسخين الزجاج إلى مادة مصهورة تكون تدريجية أيضًا.