Heterogenní látky

Krystalické oblasti obklopené amorfním okolím u částečně zkrystalizovaných látek mohou v materiálu vytvářet heterogenní strukturu.

Pro tuto strukturu je charakteristické, že v materiálu existují oblasti, které jsou ohraničené vůči svému okolí a mají jiné vlastnosti nebo i složení než toto okolí.

Z běžných pevných materiálů mají homogenní charakter jen některé kovové slitiny. Pro ostatní pevné látky je typická jistá míra heterogenity. V případě vícesložkových pevných látek jsou totiž jen zřídka jednotlivé složky ve směsi hogenně rozptýlené jako jednotlivé molekuly (nebo uskupení několika málo molekul). Daleko častěji vytvářejí oblasti (domény) větších rozměrů.

Strukturně homogenní složky obsažené v jednotlivých doménách nazýváme fáze. Základní spojitá fáze, ve které jsou ostatní složky umístěné, se nazývá matrice. (Pojem fáze se tedy při popisu heterogenních materiálů používá v širším smyslu než v termodynamice a není pouhým ekvivalentem pojmu skupenství.)

Pojem heterogenity je ovšem do zančné míry otázkou měřítka, které se při zkoumání struktury používá. Materiály s heterogenitou řádově menší, než je rozlišovací schopnost použité zkušební metody, se jeví jako statisticky homogenní.

Velikost zkušebního vzorku umožňujícího hodnotit heterogenní látku jako celek je u různých materiálů různá. U kovů jsou to řádově milimetry nebo desetiny milimetrů, u betonu obvyklých zrnitostí centimetry až decimetry.

Pokud zkoušíme pevnost betonu tak, že hodnotíme celkovou pevnost betonových kostek o rozměrech 150x150x150 mm, provádíme vlastně jeho hodnocení jako statisticky homogenního materiálu.

Heterogenita struktury materiálu se navenek může projevovat jako jeho anizotropie. Jestliže se však heterogenní látka skládá ze součástí, které jsou sice samy o sobě anizotropní, ale jsou v makrostruktuře orientovány náhodně, jeví se vlastnosti takového materiálu při dostatečně velkém zkušebním vzorku jako statisticky izotropní.

Heterogenní oblasti mohou být tvořeny složkami odlišného skupenství. V prakticky používaných pevných stavebních hmotách běžně nacházíme plynné či kapalné heterogenity.