非晶質状態：混合物のガラス転移温度を直接予測するためのGordon-Taylor方程式の第一原理導出、脆弱なガラス形成体のクロスオーバー温度の推定、"2/3の法則 "の物理的根拠。

混合物のガラス遷移温度（TG）の予測には、産業や科学分野にまたがるアプリケーションがあります。ガラス組成の関数として実験的に決定されたTG値をプロットすることにより、通常、Gordon-Taylor（G-T）方程式を適用して、TG予測で使用できる勾配K Kを決定できます。伝統的に現象学的/経験的モデルと見なされていたこの作業は、G-T方程式の物理的根拠を提案しています。提案された方程式により、Kの計算が直接的になり、したがって、混合物のTg値を代数的に決定/予測します。Kの2つの誘導体が提供されます。1つは強力なガラス形成器用に、もう1つは脆弱な混合物のために提供され、モデル化されたトレハロース水とナプロキセン - インドメタシンシステムがそれぞれの例として機能します。それとは別に、壊れやすいガラス形成者のクロスオーバー温度TXを直接決定できるように、新しい方程式が初めて記述されています。最後に、対応する結晶相の融合/融解温度TFのみに基づいて純粋なアモルファス相のTGを推定するために一般的に使用されるいわゆる「2/3のルール」は、によって支えられていることが示されています。インドメタシンとフェラジピンに発生した計算によって証明されるように、共通の温度を参照する2つの相の熱容量比。

Predicting the glass transition temperature (Tg) of mixtures has applications that span across industries and scientific disciplines. By plotting experimentally determined Tg values as a function of the glass composition, one can usually apply the Gordon-Taylor (G-T) equation to determine the slope, k, which subsequently can be used in Tg predictions. Traditionally viewed as a phenomenological/empirical model, this work proposes a physical basis for the G-T equation. The proposed equations allow for the calculation of k directly and, hence, they determine/predict the Tg values of mixtures algebraically. Two derivations for k are provided, one for strong glass-formers and the other for fragile mixtures, with the modeled trehalose-water and naproxen-indomethacin systems serving as examples of each. Separately, a new equation is described for the first time that allows for the direct determination of the crossover temperature, Tx, for fragile glass-formers. Lastly, the so-called "Rule of 2/3", which is commonly used to estimate the Tg of a pure amorphous phase based solely on the fusion/melting temperature, Tf, of the corresponding crystalline phase, is shown to be underpinned by the heat capacity ratio of the two phases referenced to a common temperature, as evidenced by the calculations put forth for indomethacin and felodipine.