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Titolo: Perché il vetro viene considerato come un liquido?

Salve a tutti,
stavo leggendo un libro di fisica dello stato solido orientato ai
dispositivi elettronici (in realtà sono studente di ingegneria) e ho
letto una frase che identificava il vetro come liquido solidificato a
temperatura ambiente: la frase (buttata senza spiegazioni) non mi
chiarisce molto l'idea.  Il libro parla della lunghezza di
correlazione come parametro d'ordine per l'identificazione di un
solido come cristallino,policristallino,amorfo. I liquidi possiedono,
come i solidi policristallini, uno short range order che , a
differenza dei solidi, varia nel tempo. Il vetro è un liquido che
essendo solido a temperatura ambiente non varia la sua orientazione
nel tempo. Da qui la domanda: perché chiamarlo liquido se in realtà è
un solido policristallino?

 un solido policristallino?
non lo è. Non contiene grani (ossia regioni ordinate 
demarcate da confini disordinati) misurabili. Essenzialmente 
è un polimero reticolato.
P.S. qui forse dirò delle inesattezze, spero che qualcuno le 
corregga se necessario.
Un liquido, sottoposto ad una forza di entità sufficiente ma 
COSTANTE, scorre, ossia si deforma per sempre.
Un solido policristallino, normalemnte subisce una 
deformazione, ma poi varia il proprio modulo elastico e le 
altre proprietà meccaniche dipendenti dalla deformazione (si 
incrudisce, si irrigidisce), ergo se la forza non aumenta, 
si modifica un po' e poi cessa di piegarsi, essendo 
diventato più duro. Almeno entro una certa regione del 
grafico Stress/Strain. Se si supera il punto di snervamento, 
procede la deformazione e fa anche meno resistenza, sicché 
alla fine cede con frattura.
Un liquido, se non gli imponi mai una velocità superiore 
alla sua velocità di scorrimento interno, si deforma per 
sempre e non si rompe mai.
Se tenti di superare quella velocità di deformazione, anche 
lui ha un fragile failure cmq.
Un liquido viscoso o solido amorfo, come vuoi, SOTTO la sua 
Tg in particolare si comporta da solido fragile in ogni 
caso, e non scorre. SOPRA la Tg invece può essere deformato 
all'infinito (avendo pazienza)
Ho tagliato con la scure :-) Cmq su wiki si trova tantissimo 
di fatto molto bene, sulla deformazione dei materiali
ciao
Soviet

 un solido policristallino?
Perché fa molto figo, come quando si racconta che i gorghi nel lavandino
seguono la forza di Coriolis. Anche se è una balla. :-)
Ecco una pagina che chiunque dovrebbe leggere:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_common_misconceptions
-- 
Giacomo "Gwilbor" Boschi
http://gwilbor.wordpress.com/


Non lo so nemmeno io, comunque nei metalli la defferenza 
amorfo/cristallino e' meno evidente, in entrambe i casi hai comunque 
atomi impaccati ed elettroni delocalizzati (legame metallico). Nel caso 
di sostanze come il vetro vero e proprio, i legami sono covalenti 
percio' direzionali quindi la differenza amorfo/cristallino e' molto 
maggiore.
 
--
BlueRay

 Perché fa molto figo
 
pero' tempo addietro lessi che su scale temporali *molto* lunghe tutta 
la materia e' liquida (ha a che fare col fatto che su scale lunghe il 
quantum tunnelling macroscopico diventa probabile, credo).
 
bye
 
-- 
Ecco perchè le basse maree si verificano per maggiore
pressione sui due punti opposti.
Che non sono punti ma fasce semicircolari.

 di T.
 
Forse bisognerebbe semplicemente dire che la sacra trimurti solido-
liquido-gassoso si applica solo a certe sostanze e non a tutte. Nel 
ragionamento che fai sopra rientrano per esempio la cera e le plastiche. 
Poi ci sono le classiche domande da porre agli studenti tipo: "Un budino 
è solido?", "L'uovo è liquido? Cosa succede se lo scaldo?" "Il legno è 
solido? Pare di si, ma se lo scaldo liquefa? E la carta? E il diamante?"
 
-- 
"E' un pezzo di merda. Si sta comportando da pezzo di merda pur di 
salvare il suo culo flaccido..." (Nicole Minetti, PdL)

 un solido policristallino?
 
Un vetro viene considerato un amorfo e viene distinto da un solido 
policristallino. La ragione e'  che non esistono regioni 
sufficientemente estese di ordine cristallino locale.
Si tratta pero'  di una distinzione chiara solo nei casi estremi. In 
mezzo ci sono vari toni di grigio.
 
Giorgio

 SOPRA la Tg invece può essere deformato all'infinito (avendo pazienza)
T_g: temperatura di transizione vetrosa. Cioè quando il materiale 
rammolisce e _comincia_ a comportarsi come un liquido viscoso
 
Comunque anche nei materiali metallici cristallini si ha un fenomeno 
simile: lo scorrimento viscoso ("creep", in inglese). È più sentito per 
gli oggetti policristallini, meno per quelli monocristallini.
Praticamente, sottoposto ad alta temperatura, il materiale si deforma in 
maniera lineare con il tempo, fino a raggiungere un tempo oltre il quale 
si ha il cedimento. In realtà il creep ha tre fasi distinte: primario, 
secondario e terziario. Io ho parlato solo del secondario.
Per dare dei numeri di fantasia ma non troppo, un tubo in acciaio 
alto-legato che porta vapore a 540 °C e 170 bar, dopo 100 mila ore di 
funzionamento, dovrà essere controllato per verificare che la 
deformazione sia rimasta entro le tolleranze.


Per dirla in breve lo stato di aggregazione vetroso per la fisica
moderna è un sistema compatto di molecole uguali (o omologabili, per
esempio molecole polimeriche) in ogni sua parte lontano
dall'equilibrio termodinamico. Può essere solido come è il caso dei
vetri comuni o fluido come nel caso dei liquidi sottoraffreddati. In
entrambi i casi differisce dai liquidi e dai solidi comuni. La foto a
scala molecolare di un vetro che sia solido o liquido può somigliare
(superficialmente) ad un liquido comune dal punto di vista
strettamente geometrico.
 
Un vetro differisce però anche, in generale,  da un solido
policristallino in quanto in una sua parte monocristallina il solido
policristallino è in equilibrio termodinamico. Dal punto di vista
pratico questo comporta che in un vetro alcune relazioni
termodinamiche fondamentali che, secondo la termodinamica, legano per
esempio la capacità termica con i coefficienti termo-meccanici di
volume non sono verificate a nessuna scala.
 
Entro certi limiti un vetro comune può essere pensato come un liquido
comune talmente sotto la temperatura di cristallizazione (quando
esiste) da essere solido, ma questo non può dirsi di tutti gli stati
vetrosi perché esistono ad esempio macro-molecole  che pur essendo con
molta fatica cristallizzabili se scaldate vengono trasformate in altre
molecole prima di formare una fase liquida.
 
La faccenda è resa tuttavia complicata dal fatto che in accordo alla
definizione è possibile che esistano solidi cristallini che, pur
verificando alcune relazioni termodinamiche, ne violano alcune
specifiche che hanno a che fare con le proprietà magnetiche, si parla
in tal caso di vetri magnetici e si fa riferimento a solidi
generalmente policristallini.

 quantum tunnelling macroscopico diventa probabile, credo).
 
In linea puramente teorica e' vero, ma non necessita di quantum 
tunneling: a livello classico o quantistico un cristallo perfetto non 
"scorre". Ma i cristali reali non sono mai perfetti. Ci sono difetti di 
vario tipo e questi danno luogo ad una diffuione residua che in linea 
puramente teorica potrebbe permettere scorrimenti.
 
Ma in linea puramente teorica puo' voler dire che il tempo da attendere 
puo' equivalere a superare di migliaia di ordini di grandezza l' eta' 
stimata dell' universo. Di fatto equivalente al comportamento di un 
solido ideale non di un liquido.
 
Giorgio