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세라믹스·유리

유리를 용융액에서 냉각할 때의 유리 전이 온도 Tg에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A냉각 속도와 관계없이 물질마다 일정한 값이다
  2. B냉각 속도를 크게 할수록 Tg는 낮아진다
  3. C냉각 속도를 크게 할수록 Tg는 높아진다
정답과 해설 보기

정답: C. 냉각 속도를 크게 할수록 Tg는 높아진다

용융액을 냉각하면 점도가 급격히 올라가고, 원자의 재배열이 냉각을 따라가지 못하게 된 온도에서 구조가 동결되어 비부피의 온도 변화 기울기가 바뀝니다. 이 온도가 유리 전이 온도 Tg이며, 점도의 기준은 약 10¹² Pa·s입니다. 냉각이 빠를수록 원자가 재배열할 시간이 짧으므로 더 높은 온도에서 구조가 동결되어 Tg는 높아집니다. 이때 동결된 구조는 밀도가 낮은 상태가 됩니다. Tg는 융점처럼 열역학적인 상전이 온도가 아니므로 냉각 속도와 관계없이 일정한 것은 아닙니다. 이 성질은 유리의 서랭(어닐링)에 의한 잔류 응력 제거와도 관련됩니다.

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