kiinteäaine

Kiinteä aine on yksi aineen perusmuodoista. Siinä rakenne on pysyvä ja aineen muoto sekä tilavuus säilyvät käytännössä vakaana ilman suuria muutoksia ulkoisista vaikutuksista johtuen. Kiinteässä tilassa atomeista, molekyyleistä tai ioneista muodostuu joko säännöllinen kideverkosto tai epäjärjestynyt amorfinen rakenne, mikä vaikuttaa materiaalin ominaisuuksiin.

Kiinteät aineet jaetaan usein kiteisiin ja amorfisiin kiinteisiin. Kiteiset kiinteät muodostavat pitkällä aikavälillä järjestyksen omaavan kolmiulotteisen kideverkon, joka antaa aineelle suunnatun rakenteen, korkean kovuuden ja tiheyden. Amorfiset kiinteät aineet, kuten lasi ja suurin osa polymeereistä, eivät sisällä pitkäjänteistä kideverkostoa, vaan rakenne on epäjärjestynyt. Tämä vaikuttaa esimerkiksi lämmönjohtavuuteen, katkeamisherkkyyteen sekä mekaanisiin ominaisuuksiin.

Ominaisuudet: Kiinteällä aineella on muoto ja tilavuus, ja sen tiheys on yleensä korkea. Lämpötilan muuttuessa aine voi laajentua, ja kun lämpötila saavuttaa tai ylittää sulamispisteen, kiinteä aine sulaa nestemäiseksi. Mekaaniset ominaisuudet, kuten kovuus ja elastisuus, sekä sähkö- ja lämmönojohtavuus, vaihtelevat suuresti aineesta riippuen: metallit johtavat sähköä ja ovat usein kestäviä, dieleti-set voivat olla eristäviä, ja lasi on esimerkki haurastakin amorfisesta kiinteästä aineesta.

Esimerkkejä kiinteistä aineista ovat metallit (kuten rauta ja alumiini), mineraalit ja kivet sekä muovit ja lasi. Kiinteä aine on keskeinen osa rakennetta, teknologiaa ja materiaaleja, ja sen tutkimus kattaa kidejärjestyksen, faasimuutokset ja lämpölaajenemisen sekä mekaanisen kestävyyden.