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  • 1 # 科懷天下

    觀點:固體液體的分類具有時間尺度的相關性,玻璃可以被認為是一種鬆弛時間超越我們一般生活的時間尺度的液體,也就是說以我們的視角看玻璃是固體,以上帝的視角看,玻璃和水一樣,是液體。

    流變學上,定義固體和液體是這樣的:液體的粘度是有限的;固體的剪下模量不會趨於零(粘度是剪下模量在時間上的積分),這也就是說,固體的粘度是無限的。這裡的粘度我們可以這樣理解,比如說水,它是不黏的,一碰就發生形變,但是蜂蜜,我們知道是比較黏的,你倒出來的時候,需要比較久的時間讓它發生形變,這裡的時間可以被定義為鬆弛時間。

    但這些都是定義在我們生活的時間尺度上,如果我們把時間尺度縮小到極其微小的毫秒,微秒等尺度上,我們再去看倒蜂蜜這樣一個行為,蜂蜜極其微小的時間尺度下,是基本上沒有發生形變的,在這個時間尺度下,它可以被認為是通俗意義上的固體(solid-like liquid)。按照這個觀點:固體液體的分類具有時間尺度的相關性,玻璃可以被認為是一種鬆弛時間超越我們一般生活的時間尺度的液體。

    有的朋友可能會疑惑鬆弛時間的尺度範圍,這樣說,它可以大到我們人類能夠記錄的最長時間,可以是上千年,比較經典的例子是科隆大教堂上的大玻璃窗(不排除製造的時候就上下不均),小到我們可以分辨的最小時間,0.1秒,我不確定這個對不對,記得這是肉眼有視覺暫留的時間…

    另外需要提一下玻璃化轉化溫度:我們認為定義的從液體轉變為玻璃態的溫度,我們是把它定義為鬆弛時間等於100秒,這意味著我們需要100秒去測他的流體力學性質。

    還有一個需要知道的是,玻璃有強玻璃,有脆玻璃,根據他們的鬆弛時間與溫度的關係來區分。強玻璃(無機非),鬆弛時間與溫度基本符合阿里尼烏斯方程,也就是說,log(鬆弛時間)vs溫度呈線性關係;脆玻璃(高分子),鬆弛時間和溫度基本符合超級阿里尼烏斯方程,也就是說log(鬆弛時間)vs溫度呈指數關係,會在一個特定溫度趨於無限。我們生活中看到的玻璃基本都是鈉鈣矽組成的,也就是無機非玻璃,他們的玻璃化轉化溫度,大概是超過100攝氏度的,我做過一道題目,算玻璃在室溫下的鬆弛時間大概需要10^30年…

  • 2 # 愛因斯坦的愛

    玻璃屬於一種非晶體,它沒有固定的熔點,常溫下當然是固體。當溫度達到玻璃轉化溫度時玻璃開始軟化,一般也會膨脹。當溫度繼續升高達到熔融溫度時玻璃會由固態轉變為液態,液態的玻璃可稱為玻璃液。玻璃的製備通常採用傳統的高溫熔融法,透過連續熔鍊技術實現大規模生產。玻璃的製備流程一般是將配製好的玻璃原料混合後倒入坩堝或池窯中進行高溫熔鍊,之後快速冷卻成形,成形後在一定溫度下退火以去除玻璃內應力。玻璃的種類繁多,目前最常用的就是石英玻璃,其主要成分為二氧化矽。

  • 3 # 小智教育

    從技術上說,玻璃兼有固體和液體的特性。不少人發現老教堂的的窗玻璃底部要比頂部厚,所以他們認為幾百年來由於重力的原因在緩慢往下流動。實際上,更為讓人信服的解釋是,中世紀的玻璃製造流程是將大塊原料熔化,攤平後在一個圓盤上旋壓、切割,顯然外圍的玻璃板會更厚一些。

      而教堂裝嵌玻璃時出於重力平衡的考慮,把重的一頭安置在窗戶底部,造成了幾百年後人們的誤解。  固體和液體之間的主要區別在於是分子排列方式不同,液體中分子可以自由滑動,而固體則不能。

      玻璃分子的確是按照非晶體結構排列的,但是他們的位置被“套牢”,因而玻璃的外形不會改變。實驗證明,玻璃能緩慢流動,但速度極慢,幾千年的變化都可以忽略不計。這也是為什麼大英自然博物館裡那些古代的玻璃器皿至今仍然保持良好的緣故。

  • 4 # 房頂的妖怪

    玻璃是一種非晶體物質,這個和晶體相對應。從熱力學的角度來看,玻璃屬於過冷狀態的液態,具備液體的原子無序分佈的特徵

  • 5 # 餐鰷

    你好,這個問題問他最合適,他是全球玻璃大王

    曹德旺,1946年5月出生,福建省福州福清市人,福耀玻璃集團創始人、董事長。[1][2]

    1987年成立福耀玻璃集團,目前是中國第一、世界第二大汽車玻璃供應商。他是不行賄的企業家,自稱“沒送過一盒月餅”,以人格做事;他是行善的佛教徒,從1983年第一次捐款至今,曹德旺累計個人捐款已達110億元,認為財施不過是“小善”。2009年5月,曹德旺登頂企業界奧斯卡之稱的“安永全球企業家大獎”,是首位華人獲得者。[3][4][5]

    2014年12月,首部自傳性著作《心若菩提》正式出版。[1][2][6]

    2018年9月,曹德旺入選“世界最具影響力十大華商人物”。[7]

    2018年10月24日,入選中央統戰部、全國工商聯《改革開放40年百名傑出民營企業家名單》。[8][9][10][11]

    中文名

    曹德旺

    國籍

    中國

    民族

    出生地

    福建省福州福清市

    出生日期

    1946年5月(丙戌年)

    信仰

    佛教

    主要成就

    成立福耀玻璃集團

    安永企業家獎首位華人獲得者

    中國反傾銷勝訴第一人

    中國首善

    代表作品

    心若菩提

  • 6 # 老王這輩子

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

    造成玻璃這種結構的原因是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,造成了這種結果。所以,玻璃態類似於固態的液體,物質中的原子永遠都是處於結晶的過程中。

    因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。並不是一個穩定的狀態,這和石蠟中的原子狀態不同。所以,同樣不是晶體,常溫下,石蠟完全是固體,而玻璃卻可以被看作是粘度極大的液體。

  • 7 # 丁醫生談口腔健康

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

  • 8 # 搞笑唐老師

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。造成玻璃這種結構的原因是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,造成了這種結果。所以,玻璃態類似於固態的液體,物質中的原子永遠都是處於結晶的過程中。

    因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。並不是一個穩定的狀態,這和石蠟中的原子狀態不同。所以,同樣不是晶體,常溫下,石蠟完全是固體,而玻璃卻可以被看作是粘度極大的液體。

  • 9 # W在廣州漂泊的80後

    玻璃是固體還是液體

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

    造成玻璃這種結構的原因是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,造成了這種結果。所以,玻璃態類似於固態的液體,物質中的原子永遠都是處於結晶的過程中。

    因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。並不是一個穩定的狀態,這和石蠟中的原子狀態不同。所以,同樣不是晶體,常溫下,石蠟完全是固體,而玻璃卻可以被看作是粘度極大的液體

  • 10 # 點亮夜光小星星

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

  • 11 # 成成的快樂生活

    玻璃並不是完全是固體或者液體,即玻璃不算是固體,也不算是液體,科學上叫“玻璃態”。玻璃的主要成分為二氧化矽,在宏觀上,玻璃類似一種固態的物質;從微觀上看,玻璃也像一種液態物質。事實上,玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態,理論名稱叫玻璃態。玻璃態既不是固體,也不是液體。從高倍顯微鏡下觀察:數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵,其規整程度類似於固體;再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。進一步深究,造成玻璃這種結構的原因是:製成玻璃時的粘度,隨溫度的變化速度太快,而結晶速度太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,構成了二十面體結構而無法形成結晶。所以,玻璃態,類似於固態的液體,可以被看作是粘度極大的液體。玻璃中的原子,永遠都是處於結晶的過程中,原子間依然有作用力,促使它具備重新排列的趨勢。

  • 12 # 阿開頻道

    固體和液體之間主要區別於是分子排列方式不同,液體分子可以自由滑動,而固體不能。玻璃分子是按照非晶體結構排列的,但是他們的位置被“固定”,因而玻璃的外形沒發生改變。實驗結果證明,玻璃能夠緩慢的流動,但速度幾乎為0,幾百年幾千年的變化都可以忽略不計。這就是為什麼大英自然博物館裡那些古代的玻璃器皿至今仍然保持良好的原因。

    從宏觀上看,固體有固定的形狀,液體沒確定的形狀;從微觀上看,一部分固體擁有組織非常嚴密的原子結構,原子有規則地、週期性排列,而且這種規則有序的結構比較穩定。相比之下,液體中的原子排列則較為混亂,它們不規則聚集在一起,原子的位置不斷變化。而玻璃有形狀且堅硬,具有固體的屬性。但奇怪的是其原子排列方式卻與液體的無序排列如出一轍。也就是說,從表面上看,玻璃更像是固體,但內部原子排列卻很像液體。有專家認為,自然界中的固體物質,按照其微觀結構的特點,可大概分為兩類:一類的原子或粒子排列整齊有序,就像閱兵式的方陣,即晶態固體;另一類的原子或粒子排列混亂無序,就像大街上熙熙攘攘的人群,即非晶態固體。而玻璃就是一種典型的非晶態固體。

    美國科學家菲利普•吉布斯在刊登於加州大學河濱分校數學系主頁上的《玻璃是固體還是液體?》一文中指出,從分子動力學和熱力學的某些角度來說,玻璃可看成是高黏度的液體,是無定形固體,或既不是液體也不是固體的另一態。

  • 13 # 滿船清夢壓熙和

    玻璃是玻璃體。。。介於晶體與非晶體之間。。。理論上來講,如果你活的夠久,能看到丫流動。。。可能要幾萬年這樣。。。

  • 14 # 吖Z傑

    玻璃並不完全是固體或者液體。玻璃既不是晶態,也不是非晶態,也不是多晶態,也不是混合態。理論名稱叫玻璃態。玻璃態在常溫下的特點是:短程有序,即在數個或數十個原子範圍內,原子有序排列,呈現晶體特徵;長程無序,即再增加原子數量後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂程度類似於液體。在宏觀上,玻璃又是一種固態的物質。

    造成玻璃這種結構的原因是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。當溫度下降,結晶剛剛開始的時候,粘度就已經變得非常大,原子的移動被限制住,造成了這種結果。所以,玻璃態類似於固態的液體,物質中的原子永遠都是處於結晶的過程中。

    因此,玻璃中的原子位置看似固定,但是原子間依然有作用力促使它具備重新排列的趨勢。並不是一個穩定的狀態,這和石蠟中的原子狀態不同。所以,同樣不是晶體,常溫下,石蠟完全是固體,而玻璃卻可以被看作是粘度極大的液體。

  • 15 # 魅力科學君

    玻璃是液體還是固體?

    看上去這個問題似乎很簡單,相信很多人都會不假思索地說出答案:“玻璃當然是固體了”。但實際上卻並非如此,這個問題其實不簡單。

    “玻璃是液體”這種說法由來已久,最早起源於人們在觀察一些古老的建築時發現了一種奇怪的現象——這些建築的玻璃窗底部比頂部更厚,於是就有人據此推測玻璃其實是一種非常黏稠的液體,而這些玻璃窗的底部之所以比頂部更厚,就是因為液體在重力作用下向底部流動而造成的。

    需要注意的是,上述觀點目前仍然存在著很大的爭議,正反雙方都無法拿得出令人信服的證據,但總的來說,大多數人還是認為玻璃不應該在“短短的”幾個世紀內就發生明顯的變形。但這並不代表我們可以就此下結論,認為玻璃就是固體,這是因為玻璃確實存在著一些液體的特徵。

    我們都知道,液態水在結冰以後就變成了固態,從宏觀的角度來看,液態水在結冰以前是可流動的,而在結冰以後則是剛性的,並且具有固定的形狀和體積,而從微觀的角度來看,液態水在結冰以前,其水分子是雜亂的,並沒有牢固結合,而在結冰以後,水分子的排列就變得牢固和有序,各個原子形成了規則的晶格結構,因此我們能夠很容易地定義水的固態和液態。

    但這一招用在玻璃上就不是那麼管用了,儘管在我們的眼中,玻璃也具有固體的特徵,但從微觀的角度來看就不一樣了,研究人員透過高倍顯微鏡對玻璃進行觀察後發現,即使是處於類似固體的狀態,玻璃的原子結構也是雜亂的,其混亂程度與液體幾乎沒有什麼區別,而這種原子結構也就意味著玻璃可以流動,只不過流動的速度極其緩慢。

    我們可以看到,玻璃既具有固體的一部分特徵,也具有液體的一部分特徵,這就讓我們不好定義玻璃這種物質到底是固體還是液體了。我們可以將其定義為“無定形的固體”,也可以將其定義為“高黏度的液體”,又或者將其定義為“既不是固體,也不是液體”的另一種物質狀態。

    那麼問題就來了,玻璃為什麼就這麼奇怪呢?

    著名的《科學》雜誌(SCIENCE)曾經在創刊125週年的時候,公佈了125個“最具挑戰性的科學問題”,在這之中,“玻璃態物質的本質是什麼”名列第47名,由此可見這個問題其實相當的不簡單。

    在過去的日子裡,科學家們一直在試圖弄清楚這是怎麼回事,就目前來看,一項在2008年發表在《自然》雜誌上的研究成果似乎能夠對此作出較好的解釋,該研究表明,熔融態物質在冷卻的時候,會形成一種特殊的原子結構,這阻止了晶格結構的形成。

    根據該專案的研究人員、布里斯托爾大學的帕蒂.羅伊爾(Paddy Royall)的介紹,形成玻璃的熔融態物質的黏度會隨著溫度的下降而迅速增高,這會導致其中的原子根本來不及形成規則的晶格結構,而只能形成一種特殊的二十面體結構,從而無法成為真正意義上的固體。簡單地講就是,這些原子被“困住了”。

    值得一提的是,固體和液體在有些時候真的很難區分,比如說瀝青就是液體,但是這種物質擁有極高的黏度,以至於它看上去和固體一樣。為了驗證這個現象,昆士蘭大學的物理學家托馬斯.帕內爾(Thomas Parnell)曾設計了一個著名的“瀝青滴漏實驗”。

    該實驗其實很簡單,就是將瀝青置入一個漏斗中,然後再觀察它的流動情況,但由於瀝青流動的速度慢得令人髮指,從1927年實驗開始一直到現在,該實驗中的瀝青只滴落了9次,並且這9次都沒有被人親眼見證。目前該實驗仍然在進行,被稱為“人類科學史上歷時最長的實驗”。

  • 16 # 跪射俑

    科學家們定義了很多“玻璃”類的物質,比如膠體玻璃、分子玻璃、電子玻璃、自旋玻璃,這些玻璃都有其獨特的特質,並且這些特質互相不重疊,但這些都被物理學家們用玻璃來稱呼。也就是說,沒有統一的玻璃概念,但“玻璃”具有公認的性質。

    這種性質的理論名稱叫“玻璃態”,即短程有序,長程無序狀態。也就是說,玻璃內部,在數個或者數十個原子範圍內,呈現出有序排列,表現出晶體的特徵,而在原子數量增加後,便成為一種無序的排列狀態,其混亂度類似液體。

    所以說,玻璃不是晶體,也不是非晶體,也不是多晶體,也不是混合態,由於常溫下,玻璃在宏觀上是一種固態物質,所以只能叫它“玻璃態”。

    三、玻璃的狀態分析

    晶體開始融化時的溫度叫做熔點。在一個標準大氣壓下,晶體都是有熔點的,比如鐵1535°C、鋁660°C、銅1083°C、水0°C。一般來說晶體熔點從高到低為,原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體。

    這是因為,當環境溫度發生變化的時候,物體需要經過一定的時間才能達到平衡態。對於晶體來說,處於熔點以上溫度的時候,其處於液態。當晶體溫度降低到熔點以下的時候,物體就開始結晶,變成晶態。

    玻璃沒有熔點,只有軟化點。通常軟化點600度左右,隨著溫度的增高,其流動性會越來越好。軟化點,也就是我們日常見到的玻璃成品剛開始變軟的溫度。

    從這個角度來說,玻璃明顯不具備晶體的特點。因為玻璃沒有熔點,也就不存在過冷或者是低於熔點的概念,我們只能說,隨著溫度的降低,玻璃達到平衡態的時間會越來越長。

    在有限的實驗觀察時間範圍內,玻璃不可能達到平衡態,而且幾乎完全失去液體的流動性特點,這就是我們所說的玻璃。從這個角度上說,玻璃是粘度很大的非平衡過冷液體。

    由此可見,那位教授說玻璃是一種原子運動很慢的物體還是可信的。但如果就此說,玻璃就是一種液體,這個結論也下得過早,因為我們還要看一下玻璃的微觀結構。

    四、玻璃的微觀結構奧秘

    美國科學家菲利普·吉布斯曾經指出,從分子動力學和熱力學的某些角度來說,玻璃可以看成是高黏度的液體,是無定形固體,或是既非液體也非固體的另一態。這是因為,常溫下,玻璃這種表面上呈現書固定形狀並且堅硬,具有固體屬性的東西,其內部的分子排列卻很像液體。

    玻璃之所以會呈現出這樣的狀態,其主要原因就是:玻璃的粘度隨溫度的變化速度太快,而結晶速度又太慢。這意味著,當溫度下降時,玻璃的分子由於粘度迅速增加而失去移動的能力,導致這些分子被留在了其為液態時候的位置上(這時候分子間相對距離更小),無法到達形成晶格節點的位置上去。

    也正因為如此,常溫下,玻璃中的原子雖然看上去是雜亂無章地固定在特定位置上,但其原子之間仍然有一種重新排列到晶格上的趨勢,也就是說,這些原子需要以非常緩慢的速度才能爬到晶格上去,進入到能級更低的穩定狀態。

    結束語

    透過前面的介紹我們可以看到,當液體的玻璃慢慢冷卻後成為固體,我們很難說出液態玻璃與固態玻璃之間有什麼確切的界限。可以說,玻璃不是液態也不是固態,只能叫做玻璃態才是更為適合的說法。

  • 17 # 使用者98192563126

    眾所周知,固體有固定的形狀,液體沒有確定的形狀;此外,一部分固體擁有組織非常嚴密的原子結構,原子有規則地、週期性排列,而且這種規則有序的結構比較穩定。相比之下,液體中的原子排列則較為混亂,它們不規則聚集在一起,原子的位置不斷變化。而玻璃有形狀且堅硬,具有固體的屬性。但奇怪的是其原子排列方式卻與液體的無序排列如出一轍。也就是說,從表面上看,玻璃更像是固體,但內部原子排列卻很像液體。

    有專家認為,自然界中的固體物質,按照其微觀結構的特點,可大致分為兩類:一類的原子或粒子排列整齊有序,就像閱兵式的方陣,即晶態固體;另一類的原子或粒子排列混亂無序,就像大街上熙熙攘攘的人群,即非晶態固體。而玻璃就是一種典型的非晶態固體。

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