陈科

(中国科学院物理研究所,北京 100190)

胶体在非晶研究中的应用∗

陈科†

(中国科学院物理研究所,北京 100190)

(2017年7月3日收到;2017年8月8日收到修改稿)

胶体玻璃作为一种软物质材料由于其独特的物理化学特性在非晶态物理的研究中有重要的应用.本文简要介绍了胶体玻璃与玻璃材料的联系,并通过具体的研究实例介绍了胶体玻璃在研究非晶结构、动力学以及热力学方面的应用,对胶体玻璃未来的研究进行了展望.

胶体,玻璃,非晶态材料

1 引 言

1.1 非晶中的基本物理问题

玻璃,又称非晶固体(amorphous solid),是一大类固体材料,包括常见的以二氧化硅玻璃为代表的氧化物玻璃,以塑料为代表的高分子玻璃,以及金属玻璃等.非晶材料除了在日常生产生活中有大量应用外,还在工业、能源、信息和国防等高技术领域有重要的应用价值和前景.例如,软磁非晶合金制作的变压器能够降低24%—48%的交流电传输损耗,非晶的自锐和耐磨的特性可应用于穿甲弹和舰艇甲板涂层上,非晶材料制作的核废料容器能够长时间防止放射性材料的泄漏.同时,非晶材料的应用也存在一些突出的问题,包括非晶材料的脆性,非晶材料的老化,以及非晶产品的均一性等.如何设计和调控非晶材料的性能是非晶材料发展和应用的瓶颈问题.目前,非晶生产工艺主要还是依赖试错的经验指导.这是由于目前对非晶体系中的基本物理问题缺乏清晰深入的了解和广泛有效的理论……