Amorphes Material

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Als amorphes Material (altgriechisch μορφή morphé „Gestalt, Form“ mit vorgesetztem Alpha privativum a-, Sinn also etwa „ohne Gestalt“) bezeichnet man in Physik und Chemie einen Stoff, bei dem die Bausteine (Elemente oder Moleküle) keine sich periodisch wiederholenden Strukturen (Fernordnung) aufweisen. Dadurch unterscheiden sich amorphe Materialien von Materialien mit einer Kristallstruktur. Insbesondere sind Stoffe im Glaszustand amorphe Materialien, aber auch Materialien, die aus Bausteinen mit vielen uneinheitlichen Eigenschaften bestehen.

Aufgrund der fehlenden Fernordnung sind amorphe Materialien ebenso wie Flüssigkeiten makroskopisch isotrop, besitzen also keine bevorzugten Raumrichtungen. Amorphes Material ist häufig instabil bzw. metastabil, da es sich nicht im thermodynamisch stabilsten Zustand befindet. Das trifft insbesondere auf unterkühlte Flüssigkeiten zu, die unter bestimmten Bedingungen auskristallisieren können.

Amorphe Stoffe befinden sich aus Sicht der physikalischen Chemie im flüssigen Aggregatzustand. Amorph sind oft Stoffe, die aus großen Makromolekülen bestehen, die bereits in der Schmelze (bei hoher Temperatur) eine hohe Viskosität aufweisen und bei Abkühlung schließlich so unbeweglich werden, dass sie sich nicht mehr als Kristall anordnen können.

Der wechselseitige Übergang zwischen dem in praktischer Sicht als „fest und glasartig“ (sehr hohe Viskosität und niedrige Duktilität) und dem konventionell als „flüssig“ (geringere Viskosität und höhere Duktilität) angesehenen Zustand bei Temperaturänderung erfolgt kontinuierlich. Auch andere physikalische Eigenschaften ändern sich bei diesem Vorgang nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich;^[1] meist allerdings nicht linear, siehe Glasübergang. Beim Schmelzen und Erstarren findet also kein Phasenübergang statt und es lässt sich keine Schmelztemperatur ermitteln.

Einige amorphe Metalle werden auch als metallische Gläser bezeichnet. Diese können eine außergewöhnliche Festigkeit aufweisen und zugleich hochelastisch sein.

1. ↑ Glaszustand. In: Spektrum. Abgerufen am 14. April 2024.