Ciało stałe

Model budowy krystalicznego ciała stałego

Ciało stałe – rodzaj fazy skondensowanej, każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt. Ciało stałe jest pojęciem mało precyzyjnym i mogą w nim występować w rzeczywistości różne stany skupienia materii zwane bardziej precyzyjnie fazami fizycznymi. Właściwości ciał stałych są przedmiotem badań fizyki ciała stałego.

W ciałach stałych mogą występować różne fazy:

• ciało krystaliczne
• kryształy plastyczne
• kryształy condis
• kwazikryształy

Nie wszystkie ciała stałe mają budowę krystaliczną. Niektóre są w stanie "zamrożonego nieporządku", który z termodynamicznego punktu widzenia jest niestabilny (choć może istnieć bardzo długo). Taką fazę nazywa się:

• fazą szklistą lub fazą amorficzną

Substancja stała w stanie szklistym, której przykładem jest szkło, może być traktowana jak ciecz o nieskończenie dużej lepkości.

W wielu substancjach, jak np. w tworzywach sztucznych lub w metalach często zdarza się, że w stanie stałym występują jednocześnie dwie fazy, np. krystaliczna i amorficzna, tworząc złożoną mikrostrukturę, decydującą o własnościach mechanicznych całego materiału.

Cząsteczki ciała stałego ułożone są stosunkowo blisko siebie. Siły przyciągania między nimi są bardzo duże, dlatego ciało w tym stanie trudno jest rozerwać lub pokruszyć. Cząsteczki i atomy w ciałach stałych nie przemieszczają się w większej skali, a tylko wykonują drgania wokół swoich położeń równowagi.