Гипотезы и теории строения расплавов

Наиболее известны три гипотезы строения расплавов.

• 1. Бездефектная (кристаллическая)жидкость Бернала. Расплав имеет структуру того кристалла, из которого он образовался. Переход кристалла в жидкость происходит без разрыва связей, в результате постепенного преодоления сил сцепления. Жидкость лишена дефектов, разрывов и дырок. Она обнаруживает лишь незначительные отклонения от геометрии кристалла, из которого образовалась, и вблизи точки плавления обладает значительной вязкостью. При переохлаждении легко образует стекла. К данному типу жидкостей относят расплавы силикатов, образующих стекла.
• 2. Ориентированная (микрокристаллическая, сиботаксическая) жидкость Стюарта. Расплав содержит молекулы с высокой молекулярной массой, прочными внутримолекулярными и более слабыми межмолекулярными силами.

Группы молекул образуют упорядоченные (сиботаксические) участки, создавая определенную ориентацию. Представителем таких способных к ориентации жидкостей является расплав (В₂0₃)_хряда органических и силикатных соединений.

3. Квазикристаллическая (беспорядочная) жидкость Френкеля. Расплав состоит из скоплений ионов, структура которых динамична, поскольку они разделяются непрерывно меняющимися «щелями» (дырками, разрывами, пустотами), имеющими размеры атома. В кристаллах, образующих расплавы типа Френкеля, при нагревании происходит накопление дефектов структуры, и при достаточной температуре плавления кристаллы мгновенно плавятся. Жидкость имеет малую вязкость. Расплавы типа Френкеля образуют многие металлы, хлориды и нитраты.

Сходство в строении жидких и твердых тел вблизи температуры плавления дает основание рассматривать расплавы, например силикатов, как жидкости, энергетические и структурные признаки которых близки к кристаллическим веществам. Поскольку кристаллические вещества состоят в основном из решеток ионного типа, то расплавы также являются ионными.