Techniklexikon

Glasübergang

Übergang einer unterkühlten Schmelze in den Glaszustand bei einer charakteristischen Glasübergangstemperatur T_g, bei der die Nahordnung des Systems "eingefroren" wird. Die Glasübergangstemperatur T_g wird für gewöhnlich als diejenige Temperatur definiert, bei der die Relaxationszeit der Alpha-Relaxation 100 s beträgt. Die Alpha-Relaxation ist ein Prozess, der das dynamische Verhalten der Substanz bei äusseren Störungen beschreibt; in diesem Sinne wird der dynamische Glasübergang bisweilen mit der Alpha-Relaxation identifiziert. Beim Glasübergang selbst kann es sich nicht um einen Phasenübergang handeln, da sich der Glaszustand weit entfernt vom thermodynamischen Gleichgewicht befindet; dies zeigt sich z.B. daran, dass T_g keine rein materialspezifische Grösse ist, sondern auch von der Heiz- bzw. Abkühlrate abhängt, mit der die Temperatur des Glasbildners den Glaspunkt durchläuft. Trotzdem ist nicht unmittelbar klar, ob die Erstarrung im amorphen Zustand ein rein kinetischer Übergang ist oder ob sie nicht doch mit einem unterhalb von T_g ablaufenden Phasenübergang zweiter Art gekoppelt sein könnte; die experimentellen Indizien deuten in letzter Zeit auf ersteres hin. Eine allgemein akzeptierte Theorie des Glasübergangs gibt es heute (1998) noch nicht; neben einigen phänomenologischen Modellen zeigt die in den achtziger Jahren von W. Götze entwickelte Modenkopplungstheorie vielversprechende Ansätze zu einem tieferen Verständnis des Phänomens.