Lasivaiheessa

Lasivaiheessa tarkoitetaan aineen tilaa, jossa sen rakenne on amorfi kiinteä eikä siinä ole pitkäaikaista kristallirakennetta. Tämä tila syntyy, kun neste jäähdytetään riittävän nopeasti tai kun sula kovettuu siten, ettei kiteytymistä ehditä tapahtua. Lasivaihetta esiintyy monissa materiaaleissa, kuten polymeereissä, metalliseoksissa sekä geologisissa materiaaleissa kuten obsidianissa.

Ominaisuudet ja luonne. Amorfinen kiinteä ei ylläpidä pitkälle järjestyksen mukaista kolmiulottovaltaista lattice-rakennetta, mikä johtaa isotrooppisiin ominaisuuksiin ja korkeaan viskositeettiin matalilla huomioitavissa lämpötiloissa. Lasivaiheen liikemobiliteetti on erittäin rajoitettua, ja materiaali käyttäytyy käytännössä kiinteästi. Tilan lämpötilavaihtelut vaikuttavat voimakkaasti sen käyttäytymiseen: lasivaihetta ylläpitävä lämpötila-alue on alhaisempi kuin materiaalin sulamispiste, ja materiaalit voivat kohdata lasivaihepisteen eli lasikynnyksen (lasivaiheen siirtymälämpötila, Tg). Tg:n alapuolella aine on yleensä jäykkä ja hauras; Tg:n yläpuolella liikemobiliteetti kasvaa ja materiaali voi muuttua kumimaisemmaksi tai viskoelastiseksi.

Käyttökohteet ja merkitys. Lasivaiheisia materiaaleja arvostetaan niiden epäjärjestyneen rakenteen vuoksi optisissa ja mekaanisissa sovelluksissa sekä niissä, joissa lämmityksen ja jäähdytyksen ohjaaminen vaikuttaa ominaisuuksiin. Esimerkkejä ovat ikkuna- ja laboratorio-lasitemateriaalit, eräät muovit sekä geologiset lasikivet. Ymmärrys lasivaiheesta on keskeinen osa polymeri- ja metalliseosten valmistuksessa sekä suunnittelussa, jossa halutaan hallita jäykkyyttä, kovuutta ja haurauden tasoa.