EL ESTADO VÍTREO Y LA TRANSICIÓN VÍTREA.

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1 EL ESTADO VÍTREO Y LA TRANSICIÓN VÍTREA

2  = G    1013 - 1014 poise * ¿ Qué es un sólido ?
INTRODUCCIÓN * ¿ Qué es un sólido ?  Un material que no fluye, es decir, su viscosidad será:   poise Ecuación de Maxwell para el tiempo de relajación “transversal”:  = G 

3 Tipos de desorden: desorden topológico desorden de spin
desorden vibracional desorden substitucional

4 CRISTAL AMORFO

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7 Differential Scanning Calorimetry
Differential Thermal Analysis

8 sólidos amorfos que presentan
DEFINICIONES Cristal perfecto: sólido en el que los átomos (o grupos de átomos) presentan una periodicidad perfecta, u orden traslacional a largo alcance, hasta el infinito. Sólidos desordenados SÓLIDOS NO CRISTALINOS = AMORFOS: los que no poseen orden traslacional a largo alcance VIDRIOS: sólidos amorfos que presentan “transición vítrea”

9 Tabla representativa de diferentes sólidos amorfos,
sus tipos de enlace químico y sus temperaturas de transición vítrea:

10  Glow-discharge decomposition  Chemical vapor deposition
MÉTODOS DE PREPARACIÓN Y APLICACIONES DE LOS VIDRIOS Y LOS SÓLIDOS AMORFOS  Melt quenching  Splat cooling  Melt spinning  Thermal evaporation  Sputtering  Glow-discharge decomposition  Chemical vapor deposition  Sol-gel processes  Electrolytic deposition  Reaction amorphization  Irradiation  Pressure-induced amorphization  Solid-state diffusional amorphization

11 ~ 10-3 K/s ~ 102 K/s ~ 105 K/s ~ 1010 K/s ~ 107 K/s melt quenching
splat cooling thermal evaporation ~ 10-3 K/s ~ 102 K/s ~ 105 K/s ~ 1010 K/s ~ 107 K/s melt spinning

12 Continuous Random Network (Zachariasen, 1932)
ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS NO CRISTALINOS cristales amorfos a) A ; b) A2B3 Continuous Random Network (Zachariasen, 1932)

13 Función de distribución radial
J (r) = 4 r 2  (r)

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15 Geometría básica de los experimentos de difracción
 = h c / E I (k)  = h / (2·m·E)1/2 k = (4 /  ) sen 

16 J (r) = 4 r 2  (r)

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18 EL ESTADO VÍTREO Y LA TRANSICIÓN VÍTREA:
ASPECTOS TERMODINÁMICOS Y CINÉTICOS

19 * ¿Es la transición vítrea una verdadera
transición de fase termodinámica?  Tg depende de la velocidad de enfriamiento  Tg depende de la historia térmica

20 Relaciones de Ehrenfest
El cociente de Prigogine-Defay debería ser =1 si fuera una transición de fase con un único parámetro de orden.

21 THE KAUZMANN PARADOX EXCESO DE ENTROPÍA: TK

22 W. Kauzmann, Chem. Rev. 43, 219 (1948)

23 THE KAUZMANN PARADOX

24 STRONG AND FRAGILE GLASS-FORMING LIQUIDS

25 STRONG AND FRAGILE GLASS-FORMING LIQUIDS
C. A. Angell, J. Non-Cryst. Solids 102, 205 (1988)

26 TEORÍAS DE LA TRANSICIÓN VÍTREA
Teoría del volumen libre Teoría entrópica de Adam y Gibbs Teoría del “mode coupling” * paradigma del Paisaje de Energías

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35 Evolution of the self-intermediate scattering function for a supercooled Lennard-Jones
binary mixture (molecular dynamics simulation for 1000 atoms).

36 THE ENERGY LANDSCAPE

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