什么是玻璃过渡？(glass transition?)

在分子水平上不像晶体结构的聚合物，其状态随温度变化的方式与晶体物质不同。玻璃转化温度是聚合物发生状态变化的点。高于这个温度的材料通常更有弹性，而在较低温度下的材料则很脆弱，因为分子不能弯曲或容易移动到不同的地方。玻璃转变只见于没有分子排列成晶体的固体；这些被称为非晶体，包括玻璃、凝胶和薄膜。...

在分子水平上不像晶体结构的聚合物，其状态随温度变化的方式与晶体物质不同。玻璃转化温度是聚合物发生状态变化的点。高于这个温度的材料通常更有弹性，而在较低温度下的材料则很脆弱，因为分子不能弯曲或容易移动到不同的地方。玻璃转变只见于没有分子排列成晶体的固体；这些被称为非晶体，包括玻璃、凝胶和薄膜。

根据材料的不同，玻璃化转变点发生在不同的温度，这与它的热容量有关。一些材料，如橡胶，既有结晶分子也有非结晶分子。在一个物体中各自的温度可能是不同的。基于晶体的结构在一定温度下会融化，但具有这两种分子的结构往往会在很长一段时间内流动。无定形成分在某一温度下可能很强，而晶体分子如果已经经历了相变，则可能处于融化状态。

玻璃转变与实际熔化不同，因为没有潜热来吸收温度上升。与熔化的物质不同，过渡期的聚合物在跨越过渡温度时将继续加热。但聚合物的热容量仍然增加，所以它所经历的过程被称为二阶过渡。晶体结构在熔化时反而会吸收热量，而且温度不会增加。

如果是物理弯曲，当物体低于玻璃转化点时，它将像一块橡胶一样弯曲。如果分子键足够强大，能够承受这种力量，它也可以保持固体。分子没有那么强的物体会在低于玻璃化温度时断裂或碎裂。塑料汽车仪表板以及塑料天平经常以类似的方式对温度变化作出反应。

无定形材料需要一定量的热能来改变其分子结构。玻璃转变取决于改变特定材料的状态所需的能量。这种现象与熔化不同，也是因为它不那么明显。材料通常不会显示出玻璃转变后的相关特性，除非对它们施加一个力。然而，熔化在视觉上是明显的，并且具有更戏剧性的效果，例如当一个结晶的冰块融化成水，很容易流过表面。

发表于 2022-02-10 18:16
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分类：科学

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