Unter welchen Bedingungen kann ein Glas gebildet werden?

Zusammenfassung Allgemein sind Substanzen in einem kristallinen Zustand stabiler als in einem glasartigen Zustand. Daher muss die Kristallisation umgangen werden, um ein Glas zu bilden. Unter bestimmten Bedingungen können die Schmelzen vieler Substanzen bis in den Glaszustand abgekühlt werden. Ob die Schmelze eines bestimmten Materials ein Glas bildet, wird prinzipiell durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, die im Labor bis zu einem gewissen Grad spezifiziert werden können, nämlich die Abkühlrate, -T, das flüssige Volumen, v], und die Keimdichte, ps sowie durch eine Reihe von Materialkonstanten: die reduzierte Kristall-Liquid-Grenzflächenspannung, α, der Anteil, f, der Akzeptorstellen in der Kristalloberfläche und die reduzierte Glas-Temperatur, Trg. Die Tendenz zur Glasbildung wird größer, je höher -T und Trg und je kleiner v], ps und f sind. Die Zahl und Vielfalt von Substanzen, die in glasartiger oder 'amorpher Feststoff'-Form hergestellt wurden, hat sich mit Techniken, bei denen das Material aus einer Lösung auf eine unterhalb seiner Glas-Temperatur gehaltene Oberfläche kondensiert wird, erheblich erhöht. Es gibt in jeder Materialkategorie mindestens einige Glasbildner, abhängig von der Bindungsart, d.h. kovalent, ionisch, metallisch, van-der-Waals oder Wasserstoff. Es ist jedoch nicht geklärt, ob jede Substanz in eine Glasform gebracht werden kann.