セラミックス・ガラス

ガラスを融液から冷却するときのガラス転移温度Tgについての説明として正しいものはどれか。

  1. A冷却速度によらず、物質ごとに一定の値である
  2. B冷却速度を大きくするほど、Tgは低くなる
  3. C冷却速度を大きくするほど、Tgは高くなる
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正解:C. 冷却速度を大きくするほど、Tgは高くなる

融液を冷やすと粘度が急に上がり、原子の再配列が冷却に追いつかなくなった温度で構造が凍結されて、比容積の温度変化の傾きが変わります。この温度がガラス転移温度Tgで、粘度の目安は約10¹² Pa·sです。冷却が速いほど原子が再配列する時間が短いので、より高い温度で構造が凍結され、Tgは高くなります。このとき凍結された構造は密度の低い状態になります。Tgは融点のような熱力学的な相転移の温度ではないので、冷却速度によらず一定というわけではありません。この性質は、ガラスの徐冷(アニール)による残留応力の除去にも関わります。

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