*

Jana Holubováa, Eva Černoškováb, Marek Liškac, Mária Chromčíkovác Skelný stav Zdeněk Černošeka Jana Holubováa, Eva Černoškováb, Marek Liškac, Mária Chromčíkovác aKatedra obecné a anorganické chemie, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice, nám. Legií 565, 532 10 Pardubice bSpolečná laboratoř chemie pevných látek ÚMCH AV ČR a Univerzity Parubice, Studentská 84, 532 10 Pardubice cVitrum Laugaricio, Centrum kompetencie skla ÚACh SAV, Trenčianskej univerzity A. Dubčeka a RONA Lednické Rovne Študentská 2, Trenčín

unsolved problem in solid state theory is the theory of the nature "The deepest and most interesting unsolved problem in solid state theory is the theory of the nature of glass and of the glass transition." Philip W. Anderson, Nobel Prize for Physics 1977

Vznik skla

? Skelný přechod - Termodynamický fázový přechod - Entropický model pozorován poprvé v r. 1933 - Termodynamický fázový přechod ? - Entropický model - Relaxačně-kinetický model - Model volného objemu

Termodynamický fázový přechod Skelný přechod Termodynamický fázový přechod Extenzívní termodynamické veličiny (H, S, V) jsou spojité, jejich první derivace jsou nespojité ? fázový přechod druhého řádu

Cp(metastabilní tavenina) > Cp(krystal) ~ Cp(sklo) Skelný přechod Entropický model Podchlazená tavenina je termodynamicky nerovnovážný systém s přebytkem entropie. Cp(metastabilní tavenina) > Cp(krystal) ~ Cp(sklo) (Walter Kauzmann) ? TK Tg Tg = TK Ideální sklo

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model τ - střední relaxační čas t - experimentální čas Debořino číslo DN = τ/t τ equilibrium

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model τ > t τ ~ t τ < t

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model Fiktivní teplota Tf – charakterizuje strukturu (A. Q. Tool)

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model Kohlrausch-Williams-Watts distribuce relaxačních časů - neexponencialita Tool-Narayanaswamy-Moynihan x - nelinearita vliv struktury vliv teploty

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model τ = / K Index fragility m (C. A. Angell) STRONG Arrhenius FRAGILE VFT

Relaxačně-kinetický model Skelný přechod Relaxačně-kinetický model Kooperativní děje (G. Adam, J. H. Gibbs, 1965) ?

Lineární roztažnost při malém Vf. Skelný přechod Model volného objemu V = Vo + Vf Vo – obsazený objem Vf – volný objem T. G. Fox, P. J. Flory (1950) ? Lineární roztažnost při malém Vf. Nesměrovost vazeb. Doolittlova rovnice (A. K. Doolittle, 1951)

Některé experimentální výsledky Skelný přechod Některé experimentální výsledky

Některé experimentální výsledky Skelný přechod Některé experimentální výsledky vliv kinetické složky na určení Tg konvenční DSC reversibilní složka kinetická složka q1 < q2

Některé experimentální výsledky Skelný přechod Některé experimentální výsledky Se viscosity A. Tverjanovich, J. Non-Cryst. Solids 298 (2002) 226. log

Některé experimentální výsledky Skelný přechod Některé experimentální výsledky

Skelný stav Izotermické enthalpické relaxace Skelný přechod Krystalizace podchlazené taveniny

Skelný stav