什么是无定形固体？(an amorphous solid?)
无定形固体是指分子没有排列在晶格或晶体结构中的任何材料。无定形固体相对较少，仅占世界固体的10%。非晶态固体最广为人知的例子是玻璃，事实上，这些固体有时通常被称为玻璃。
物质的三种状态——固体、液体和气体——是由于组成物质的分子的运动程度不同而产生的。气体中的分子和原子的运动范围很广，因为分子之间的连接很弱，所以会扩散开来。液体的运动范围更为有限，但它们的分子仍在这些范围内自由运动，改变位置。这种自由正是液体缺乏永久形状的原因。
另一方面，固体中的分子被束缚在一起，没有真正的运动自由。然而，这些分子仍然在移动，在它们的键中振荡。振荡运动使固体升温。分子键震动得越快，物体就越热。
在占世界固体90%的晶体固体中，分子以有序的模式结合在一起。这种有序的模式在整个结构中完全重复，形成了一个分子晶格。相反，非晶固体的小部分成分可能有重复的图案，但整体成分可能没有。
无定形固体可以是天然的或人造的。闪电击中的沙子自然会在其撞击点形成玻璃。然而，商用玻璃是人造的，使用的工艺与闪电产生的条件相同，但在受控环境中。除了玻璃，最广泛使用的非晶固体之一是塑料。塑料是由聚合物制成的，长串的分子有目的地连接在一起。
此外，无定形固体可以由晶体固体制成。例如，玻璃是由石英砂制成的，石英砂是一种晶体固体。沙子被加热到极端温度，从而有效地融化，然后迅速冷却或过冷，因此分子没有时间重新排列成晶格形式。这种过冷会导致玻璃的分子排列，就像有人拍下液体的快照一样。
由于非晶态固体的结构与液体相似，它们有时被称为过冷液体。这种相似性也是为什么有人认为玻璃实际上是一种缓慢移动的液体。此外，与晶体固体不同，非晶固体在受热时不会立即液化，而是变得越来越软。
- 发表于 2022-02-10 12:16
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- 分类：科学
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