無定形體(又名非晶狀體)擁有像液體一樣的不規則結構,但由于分子間的運動相對不自由,因此通常納入固體的類別。常見例子有玻璃、聚苯乙烯、合成橡膠或其他聚合物。很多無定形體當加熱至玻璃轉化溫度時便會軟化成液體。此時,分子是自由流動的。無定形體不存在長距離的整齊排列,但是在有限范圍內,氧原子(O)以正四面體的排列包圍硅(Si)原子。部分液體屬于非牛頓流體,黏度的大小受作用力和剪應力所影響。因此在某一個流動情況之下便變成無定形體。
非晶態也叫無定形或玻璃態,是一大類剛性固體。利用很高的冷卻速率,將傳統的玻璃工藝發展到金屬和合金,制成對應的非晶態材料,稱之為金屬玻璃或玻璃態金屬。非晶態材料的種類很多,硅土(SiO2),以及硅土和Al、Na、Mg、Ca等元素的氧化物的混合物構成最古老、最重要的無機玻璃,近20多年來,由于非晶態材料優異的物理、化學特性和廣泛的技術應用,使其得到了迅速的發展。
玻璃態也稱硫璃態。原子或分子不像在晶體中那樣按某一規則排列的固態,原子排列僅有局域的、部分的規則性(短程有序),而無大范圍的、周期性的規則性(長程有序)的固體狀態。晶體和液體之間的轉變是一種相變,而且是一級相變。在非晶體與液體之間無一個確定的轉變溫度,當溫度下降時液體先變成黏滯性越來越大的過冷液體,然后在玻璃態轉變溫度處轉變成非晶體(玻璃態固體)。玻璃態轉變溫度并無定值,隨著液體的冷卻速率而改變,冷卻速率越快,玻璃態轉變溫度越低。過冷液體與非晶體之間的轉變,情況十分復雜,不能簡單地看成相變 [13] 。處于這種狀態的固體只能在非常長的時間后才結晶。當從熔體冷卻或其他方法形成玻璃時,體系所含的內能并不處于最低值。物質在冷卻過程中內能隨溫度而變化。因此從熱力學觀點,玻璃態是處于熱力學不穩定狀態,與相應的結晶態比較,具有較高的內能,有向晶體轉變的趨勢。但從動力學觀點看,它又是穩定的,因為在常溫下由于玻璃的高粘度而不能自發地轉變為結晶態,必須克服結晶所需的活化能才行。所以玻璃態屬于亞穩態 。
例如普通玻璃不是處于固態(結晶態),而是非晶態。玻璃沒有固定的熔點,物理性質也是各向同性的。玻璃內部結構沒有空間點陣,與液態的結構類似。“類晶區”彼此不能移動,因此玻璃沒有流動性。嚴格地說,非晶態不屬于固體,因為固體專指晶體。非晶態是另一種物態。除普通玻璃外,常見的非晶態還有橡膠、石蠟、天然樹脂、瀝青和高分子塑料等。