Fragility (glass physics)
কাচ পদার্থবিজ্ঞানে, ভঙ্গুরতা বর্ণনা করে যে কোনও উপাদানের গতিবিদ্যা কত দ্রুত কাচের রূপান্তরের দিকে শীতল হওয়ার সাথে সাথে ধীর হয়ে যায়ঃ উচ্চতর ভঙ্গুরতার উপকরণগুলির তুলনামূলকভাবে সংকীর্ণ কাচের রূপান্তর তাপমাত্রার পরিসীমা থাকে, যেখানে কম ভঙ্গুরতার উপাদানগুলির তুলনামূলকভাবে বিস্তৃত কাচের রূপান্তর তাপমাত্রার পরিসীমা থাকে। শারীরিকভাবে, ভঙ্গুরতা চশমার মধ্যে গতিশীল বৈচিত্র্যের উপস্থিতির পাশাপাশি সান্দ্রতা এবং বিস্তারের মধ্যে স্বাভাবিক স্টোকস-আইনস্টাইনের সম্পর্কের ভাঙ্গনের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। "ভঙ্গুরতা" শব্দের কথ্য অর্থের সাথে ভঙ্গুরতার কোনও সরাসরি সম্পর্ক নেই, যা কোনও উপাদানের ভঙ্গুরতার সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। সংজ্ঞা আনুষ্ঠানিকভাবে, ভঙ্গুরতা প্রতিফলিত করে যে সান্দ্রতার (বা শিথিলতার সময়) তাপমাত্রার নির্ভরতা আরহেনিয়াসের আচরণ থেকে কতটা বিচ্যুত হয়। এই শ্রেণিবিন্যাসটি মূলত অস্টেন অ্যাঞ্জেল দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। ভঙ্গুরতার সবচেয়ে সাধারণ সংজ্ঞা হল "গতিজ ভঙ্গুরতা সূচক" m, যা তাপমাত্রা সহ কোনও উপাদানের সান্দ্রতার (বা শিথিলকরণের সময়) ঢালকে চিহ্নিত করে যখন এটি উপর থেকে কাচের রূপান্তর তাপমাত্রার কাছে পৌঁছায়ঃ যেখানে সান্দ্রতা, Tg হল কাচের রূপান্তর তাপমাত্রা, m হল ভঙ্গুরতা এবং T হল তাপমাত্রা। উচ্চ ভঙ্গুরতা সহ কাচ-গঠনকারীদের "ভঙ্গুর" বলা হয়; যাদের দুর্বলতা কম তাদের "শক্তিশালী" বলা হয়। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকার ভঙ্গুরতা তুলনামূলকভাবে কম এবং এটিকে "শক্তিশালী" বলা হয়, যেখানে কিছু পলিমারের তুলনামূলকভাবে উচ্চ ভঙ্গুরতা থাকে এবং এগুলিকে "ভঙ্গুর" বলা হয়। ব্রুনিং-সাটন, আভ্রামভ এবং ডোরেমাস ভঙ্গুরতার মাপকাঠি সহ তরলের ভঙ্গুরতা চিহ্নিত করার জন্য বেশ কয়েকটি ভঙ্গুরতার মাপকাঠি চালু করা হয়েছে। ব্রুনিং-সাটন ভঙ্গুরতা পরামিতি m সান্দ্রতা বক্ররেখার বক্রতা বা ঢালের উপর নির্ভর করে। আভ্রামভ ভঙ্গুরতা পরামিতি α চশমার জন্য প্রাপ্ত সান্দ্রতার একটি কোলরাশ-ধরনের সূত্রের উপর ভিত্তি করেঃ শক্তিশালী তরলগুলিতে α ≈ 1 থাকে যেখানে উচ্চতর α মানযুক্ত তরলগুলি আরও ভঙ্গুর হয়ে যায়। ডোরেমাস ইঙ্গিত দিয়েছিলেন যে কার্যত সমস্ত গলিত পদার্থ আরহেনিয়াসের আচরণ থেকে বিচ্যুত হয়, যেমন। সান্দ্রতার সক্রিয়করণ শক্তি নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চ কিউএইচ থেকে উচ্চ তাপমাত্রায় নিম্ন কিউএল-এ পরিবর্তিত হয়। তবে কম এবং উচ্চ উভয় তাপমাত্রায় অ্যাসিম্পটোটিকভাবে সান্দ্রতার সক্রিয়করণ শক্তি স্থির হয়ে যায়, যেমন। তাপমাত্রা থেকে স্বাধীন। সক্রিয়করণ শক্তিতে যে পরিবর্তনগুলি ঘটে তা দ্ব্যর্থহীনভাবে নিম্ন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় সক্রিয়করণ শক্তির দুটি মানের মধ্যে অনুপাত দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা ডোরেমাস পরামর্শ দিয়েছিলেন যে ভঙ্গুরতার মানদণ্ড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারেঃ আরডি = কিউএইচ/কিউএল। আরডি যত বেশি, তরল তত বেশি ভঙ্গুর হয়, ডোরেমাসের ভঙ্গুরতার অনুপাত জার্মেনিয়ার জন্য 1.33 থেকে ডায়োপসাইড গলনের জন্য 7.26 পর্যন্ত হয়। ডোরেমাসের ভঙ্গুরতার মানদণ্ডটি অক্সাইড গলনে সান্দ্র প্রবাহের মধ্যস্থতাকারী ত্রুটিগুলির তাপগতিবিদ্যার পরামিতিগুলির পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ আরডি = 1 + এইচডি/এইচএম, যেখানে এইচডি হল গঠনের এনথালপি এবং এইচএম হল এই ধরনের ত্রুটিগুলির গতির এনথালপি। তাই অক্সাইড গলনের ভঙ্গুরতা গলনের একটি অভ্যন্তরীণ তাপগতিবিদ্যার মাপকাঠি যা পরীক্ষার মাধ্যমে দ্ব্যর্থহীনভাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে। আন্তঃপরমাণবিক বা আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত শারীরিক পরামিতিগুলির পরিপ্রেক্ষিতেও ভঙ্গুরতা বিশ্লেষণাত্মকভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে। এটি একটি পরামিতি হিসাবে দেওয়া হয় যা আন্তঃআণবিক বা আন্তঃআণবিক বিকর্ষণের তীব্রতা পরিমাপ করে এবং তরলের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগের একটি ফাংশন হিসাবে, যা পরিবর্তে, আন্তঃআণবিক বা আন্তঃআণবিক সম্ভাবনার আকর্ষণীয় অংশের সাথে সম্পর্কিত। বিভিন্ন পদ্ধতির বিশ্লেষণ (লেনার্ড-জোন্স মডেল তরল থেকে ধাতব মিশ্র ধাতু পর্যন্ত) প্রমাণ করেছে যে একটি খাড়া আন্তঃপরমাণবিক বিকর্ষণ আরও ভঙ্গুর তরলের দিকে পরিচালিত করে, অথবা, বিপরীতভাবে, নরম পরমাণুগুলি শক্তিশালী তরল তৈরি করে। সাম্প্রতিক সিনক্রোট্রন বিকিরণ এক্স-রে বিচ্ছুরণ পরীক্ষাগুলি শীতল করার সময় অতি শীতল তরলের কাঠামোর বিবর্তনের মধ্যে একটি স্পষ্ট যোগসূত্র দেখিয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, কাচ-রূপান্তরের কাছাকাছি রেডিয়াল বিতরণ ফাংশনে এনআই-পি এবং কিউ-পি শিখরগুলির তীব্রতা এবং তরল ভঙ্গুরতা। ভঙ্গুর কাচ গঠনকারীদের অ-আরহেনিয়াস আচরণের শারীরিক উৎস হল কাচ পদার্থবিজ্ঞানে সক্রিয় তদন্তের একটি ক্ষেত্র। গত দশকের অগ্রগতি এই ঘটনাটিকে ভঙ্গুর কাচ গঠনকারীগুলিতে স্থানীয়ভাবে বৈচিত্র্যময় গতিশীলতার উপস্থিতির সাথে যুক্ত করেছে; অর্থাৎ। উপাদানের মধ্যে স্বতন্ত্র (যদি ক্ষণস্থায়ী হয়) ধীর এবং দ্রুত অঞ্চলের উপস্থিতি। এই প্রভাবটি ভঙ্গুর তরলে বিস্তার এবং সান্দ্রতার মধ্যে স্টোকস-আইনস্টাইনের সম্পর্কের ভাঙ্গনের সাথেও যুক্ত হয়েছে। তথ্যসূত্র গ্লাস পদার্থবিজ্ঞানঃ ফ্রাগিলিদাদ