Ciała amorficzne (bezpostaciowe) są substancjami zdolnymi do krystalizacji, ale ze względu na duży rozmiar cząsteczek, zanieczyszczenia lub szybkie schłodzenie cieczy, nie mają warunków, aby w pełni skrystalizować. W miarę obniżania temperatury ruchliwość cząsteczek cieczy zmniejsza się, co na zewnątrz przejawia się we wzroście jej lepkości. Stopniowy wzrost lepkości prowadzi ostatecznie do zakrzepnięcia cieczy w ciało sztywne zachowujące, podobnie jak ciecz, stopień uporządkowania pośredni pomiędzy gazem a ciałem krystalicznym. Ciała bezpostaciowe nie wykazują zależności swych właściwości od kierunku (ciała izotropowe). W czasie ogrzewania przejście ich do stanu ciekłego odbywa się w sposób ciągły poprzez stan plastyczny, w odróżnieniu od ciał krystalicznych topiących się w określonej temperaturze i zmieniających wówczas swe właściwości skokowo.
Zgodnie z powszechnie przyjętą umową, terminem ciała stałe określamy tylko ciała krystaliczne. Nie obejmują one natomiast ciał amorficznych, mimo że wykazują one sztywną postać.
Metale i ich stopy w postaci amorficznej są powszechnie określane szkłami metalicznymi. Rozważając naturę występujących w nich wiązań, można przyjąć, że strukturę wewnętrzną szkieł metalicznych opisuje model przypadkowego zwartego upakowania. Model takiego upakowania uzyskano, obserwując położenie jednakowych, sztywnych kul po ich wsypaniu do pojemnika o kształcie nieregularnym ( Rys. 1 ). Płaskie ściany pojemnika sprzyjają uporządkowanemu, okresowemu układaniu się kul. Symulacje komputerowe ułożenia kul pozwoliły stwierdzić, że współczynnik wypełnienia przestrzeni dla modelu przypadkowego zwartego upakowania wynosi ok. \( 64\% \). Jest to wartość mniejsza niż w strukturze krystalicznej o zwartym upakowaniu, gdzie stopień wypełnienia przestrzeni nieznacznie przekracza \( 74\% \). Oszacowania dokonane na modelach znajdują potwierdzenie w danych doświadczalnych.
Objętość właściwa materiału amorficznego jest zawsze większa od objętości materiału krystalicznego o tym samym składzie chemicznym. W strukturze amorficznej występuje tzw. objętość nadmiarowa zlokalizowana w postaci luk o różnych kształtach i rozmiarach.
Moduł opracowano na podstawie [1], [2].
Bibliografia
1. J. Sieniawski, A. Cyunczyk: Struktura ciał stałych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 20082. A. Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977