كريستال أم أمورف؟ سرّ بنية المواد!
حتى الآن، تحدثنا عن الهياكل البلورية للمواد، لكن من المهم أن نتوقف قليلاً ونقارن بين المواد البلورية
وغير البلورية
، لأن كلاهما موجود بالفعل.
المواد البلورية:
كما ذكرنا سابقاً، يجب أن تُظهر ترتيباً دورياً طويل المدى .
فكرة “البلورة الواحدة” تعني أن الترتيب يمتد في كل مكان بنفس الاتجاه
.
هذه المواد قد تظهر على شكل أسطح مستوية مثل بلورة الفلوريت، أو هياكل مكعبة
مثل بيريت الحديد.
في وثائقي كوكب الأرض
عُرضت بلورات عملاقة مذهلة في كهف Lechuguilla
.
لكن تكوينها معقد جدًا ويتطلب تحكمًا طويل المدى في الحرارة.
المواد متعددة البلورات (Polycrystalline):
تتكون من حبيبات صغيرة متعددة تنمو معاً لتشكل صلبًا.
هذا النمو المتزامن يؤدي إلى حدود الحبيبات (grain boundaries).
المواد غير البلورية (Amorphous / زجاجية):
تفتقر إلى ترتيب طويل المدى .
مثال: الكوارتز SiO₂ يمكن أن يكون بلوريًا أو زجاجيًا
حسب ظروف التبريد.
التبريد السريع (fast quenching) يمنع التنظيم ويُنتج مواد أمورف.
الزجاج المعدني (Bulk Metallic Glasses)
يُصنع عبر التبريد الفائق، بينما إضافة عناصر متعددة
تعقّد البنية وتمنع التبلور.
في الزجاج المستخدم للنوافذ، يُضاف CaO أو Na₂O
للتحكم في اللزوجة ونقطة الانصهار
.
الخواص البلورية:
البلورات الأحادية قد تُظهر لا تجانس الخصائص (anisotropy) .
بينما المواد متعددة البلورات غالبًا متجانسة الخصائص (isotropy) .