Параметр решетки малых частиц

Понижение температуры Дебая 0 , связанное с уменьшением размера частиц, наблюдали многие исследователи (табл. 3.3). Относительную величину 0ц(г)/0ц определяли калориметрическим и дифракционными методами. Однако изучение малых частиц Аи и Fe ((i = 5—7 нм) с помощью эффекта Мессбауэра показало, что они имеют такую же температуру Дебая, как и массивные кристаллы [304, 305]. Сопоставление параметра решетки Малых частиц Аи и Fe с относительной интенсивностью рассеянного ими рентгеновского излучения [306] также показало, что Наблюдаемые эффекты нельзя объяснить только понижением дебаевской температуры. Согласно [И], отмеченная противоречивость экспериментальных данных по температуре Дебая малых частиц указывает на необходимость учета колебаний кластеров (метастабильных атомных группировок с повышенной локальной устойчивостью), образующих наночастицу и имеющих [c.89]

Ранее уже упоминалось, что при переходе от массивного металла к димеру межатомное расстояние сокращается примерно на 15% (см. табл. 8). Разногласия и противоречия многочисленных измерений параметров решетки малых частиц возникают главным образом по двум вопросам 1) с какой скоростью происходит сокращение межатомных расстояний и 2) при каком размере уменьшающихся частиц оно становится заметным. Значительную путаницу вносит широко распространенное представление о том, что сокращение межатомных расстояний частиц (в том числе и очень малых, диаметром 20 А) происходит под действием избыточного давления Ар = 2у/г, создаваемого поверхностным натяжением у. Анализируя экспериментальные данные, мы покажем ошибочность этого представления применительно к твердым частицам. [c.188]

Параметр решетки малых частиц 188 — [c.364]

Когерентная связь особенно устойчива при малой упругой деформации. Скорость роста частиц зависит от поверхностной энергии и коэффициента диффузии на границах фаз. В никелевых сплавах упрочняющая фаза Ы1з(А1, Ti) или у изоморфна матрице, когерентно с ней связана, а периоды их решеток различаются всего на Избыточная энергия на границе не велика и структура отличается большой стабильностью. В более простом никелевом сплаве (нимоник) упрочняющая фаза у также связана когерентно с матрицей, но во втором случае разница в параметрах решетки обеих фаз больше и структура сплава менее стабильна. [c.393]

Указанные выше характерные линейные размеры структуры металла — параметр решетки а и средний размер зерна d — позволяют уточнить порядок перехода от рассмотрения металлического тела как состоящего из малых дискретных частиц к рассмотрению его как сплошного тела, с применением к нему анализа бесконечно малых. Для этого важно установить еще один характерный линейный размер—параметр ориентации зерен. [c.17]

Параметры решетки и внутренние напряжения малых частиц [c.188]

Физические свойства золота и серебра. Золото — единственный металл, обладающий в химически чистом виде в слитках чистым желтым цветом. Незначительные количества примесей или лигатуры резко изменяют цвет золота. Примесь серебра в малых количествах ослабляет желтый цвет золота, а медь, наоборот, усиливает его. Коллоидное золото в зависимости от степени дисперсности и структуры частиц имеет самые разнообразные цвета, начиная от пурпурового и кончая синевато-фиолетовым. Иногда золи золота имеют коричневато-пурпуровую и даже черную окраску. Золото обладает чрезвычайно высокой ковкостью, оно расплющивается и прокатывается в весьма тонкие листочки. В тонких листках золото просвечивает и в проходящем свете кажется зеленым, а в отраженном — желтым. При холодной обработке золота сказывается влияние наклепа, легко устранимое путем отжига. Прокатанные, а затем протравленные листки золота указывают на деформацию кристаллитов, происходящую при механич. обработке. Золото (так же, как серебро и платина) кристаллизуется в кубической системе. Кристаллические решетки золота, серебра и меди представляют куб с центрированными гранями. Параметры их кристаллических решеток [c.416]

Вернемся к уравнению Клейна-Гордона, которое описывает распространение одномерных волн в среде с дисперсией, в частности в цепочке маятников с собственными частотами расположенных на расстояниях а С А (дисперсионная кривая — сплошная кривая на рис. 4.12 6). Мы уже говорили, что при о о —О дисперсия исчезает длина нитей маятников так велика, что у них нет собственного периода колебаний, цепочка превращается в данном случае в упругую струну. Дисперсия исчезла, когда исчез собственный временной масштаб, характеризующий среду. Когда каждый маятник имеет собственный период Т = 27г/ о среда из маятников не будет воспринимать частоту меньше собственной. На этой критической частоте все маятники будут колебаться синфазно волн нет, существуют только колебания. Если теперь обратиться к уравнениям (4.21) и (4.23), в которых соотношение между а и Л может быть любым, то нетрудно видеть, что дисперсия в системе сохраняется даже при Шо 0. Действительно, в этом случае мы приходим к цепочке из шариков, связанных пружинками. В этой среде дисперсия существенна, пока а не мало по сравнению с Л. Таким образом, в решетке из шариков дисперсия определяется собственным пространственным масштабом — периодом решетки . С этим же связана дисперсия в решетке из равноудаленных частиц разной массы (см. (4.16)). Что касается цепочки из связанных маятников, когда Шо ф О и расстояние а сравнимо с Л, то дисперсия определяется и временным, и пространственным масштабами. Аналогично характеризуется дисперсия и для цепочки из магнитных стрелок, где наряду с периодом а фигурирует частота шн, связанная с существованием внешнего магнитного поля (см. (4.26)). Таким образом, можно сказать, что существование дисперсии в среде связано с наличием в ней собственных, независимых от параметров волны пространственных или временных масштабов. [c.73]

Параметры решетки малых частиц измерялись также в ряде недавних работ [523—530]. Пастернак [523] электронографически исследовал окисленные аэрозольные частицы Sn средним диаметром 45 А и получил для них значения а = 5,82 J 0,01 Аис = 3,16 + 0,01 А, не отличающиеся в пределах погрешности измерений от параметров решетки массивного металла. В работах [524, 526] применяли интересный метод измерения параметра решетки отдельных частиц Л1 по картинам муара. Частицы выращивали эпитаксильно на моно-кристаллической подложке MgO. [c.189]

Харада и др. [525, 528] изучали рентгенографическим методом частицы Аи диаметром 60—230 А, получаемые испарением металла в инертном газе. Рентгенографический метод лишен многих недостатков электронографического метода и позволяет проводить измерения с очень высокой точностью. Сводные результаты для параметра решетки малых частиц Аи приведены в табл. 14 [525, 528]. Видно, что в пределах погрешности измерений параметр решетки даже самых малых частиц не отличается от такового у массивного металла. [c.190]

Таким образом, можно утверждать, что параметр решетки малых частиц вплоть до Z) 50 А не уменьшается, а потому справедливость формулы (348) npnZ) 50 А более чем сомнительна. Неприменимость соотношения (348) к довольно крупным частицам была отчетливо продемонстрирована также в обзоре [467], где, исходя из литературных данных для К и у, показано, что значения а, рассчитанные для частиц Аи (D = 234 А, а = 4,0J62 А), Ag D = 180 А, а = 4,0815 А) и А1 D = 250 А, а = 4,048 А), оказываются меньше прецизионно измеренных рентгенографически параметров решетки аэрозольных частиц Аи (а = 4,081+0,001 А), Ag (а = 4,0864+0,0005 А) и А1 (а = 4,0497+ +0,0003 А) такого же размера. Однако, несмотря на достаточно надежные опубликованные данные, касающиеся неизменности параметра решетки при уменьшении размера металлических частиц до Z) 200 А, [c.190]

С другой стороны, в работе [533] сокращение параметра решетки металлических частиц диаметром 400 А объяснили действием не сжимающих, а, напротив, растягивающих усилий. Авторы исходили из предположения, что понижение точки плавления малых частиц, обусловлено наличием некоторого гипотетического отрицательного гидростатического давления, величину которого Ар = — В/г они определяли с помощью уравнения Клапейрона—Клаузиуса из экспериментальных данных. По их мнению, отрицательное давление способствует появлению вакансий внутри частицы. Принимая энергию образования вакансии равной W = ApAv, где Аи = Va — 1 ь — —разность объемов, приходящихся на атом и вакансию, они получили повышенную концентрацию вакансий в частице (с ) по сравнению-с таковой в массивном теле (с ) согласно соотношению Больцмана [c.191]

Параметры линий комбинационного рассеяния света (частота, интенсивность, степень деполяризации и полуширина) определяются строением малых частиц и их взаимодействиями с окружающей средой. В работе 1122] наблюдались рамановские спектры 1-го порядка у частиц MgO диаметром 300 и 600 А, отсутствующие в массивном кристалле. Полученные результаты позволили сделать некоторые заключения об оптических фононах малых частиц. Рамановское рассеяние 1-го порядка детектировалось также от коллоидных частиц Na, Ag диаметром 50—400 А, получаемых электролитическим окрашиванием с последующей термической обработкой кристаллов Na l, NaBr, Nal [123, 124]. Сами эти кристаллы давали рамановские спектры только 2-го порядка. Предполагалось, что рассеяние 1-го порядка возникает от возбуждения поверхностных колебаний на границе металлических частиц и галогенида щелочного металла. Поскольку частота рамановской линии должна зависеть от изменений параметра решетки, вызываемых вариацией давления или температуры, в работе [125] была предпринята попытка измерить с помощью рамановского рассеяния кристаллографический размерный эффект в частицах Sr l, размером от 100 до 500 А. Результаты этой работы удут об-су кдаться ниже. [c.32]

При уменьшении размера аналогично приготовленных частиц Sr lj с примесью ионов Gd наблюдали также повышение частоты рамановской линии, связанной с антифазным движением соседних ионов Gl [125]. На том основании, что частоты рамановской линии массивного кристалла зависит от параметра решетки, являясь, следовательно, функцией температуры и внешнего давления, полученные результаты для малых частиц авторы работы [125] объясняли действием поверхностного натяжения, приводящего к сокращению параметра решетки. Они распространили это объяснение и на смещение рамановской линии у частиц MgO диаметром D = 300- 600 А [122], [c.193]

Сильное влияние примеси ионов можно также выявить, сопоставляя изменения параметров решетки, с одной стороны, при переходе от массивного кристалла Sr la к легированным ионами Gd " " частицам Sr ij диаметром 500 А (Аа ), а с другой — при уменьшении диаметра этих частиц до 100 А (Ааа) Afli = 1,28-10 А и Aaj = = 0,97 10 А. Таким образом, вопреки всем ожиданиям, основное сокраш,ение параметра решетки приходится на область крупных, а не мелких частиц, чего не должно быть, если считать этот эффект обусловленным только поверхностным натяжением. В силу ошибочной трактовки выражения (353) сделанные с его помощью по формуле (348) оценки различных величин в работах [125, 548] (в частности, параметра Грюнайзена для малых частиц [125]) оказываются неверными. [c.194]

Не исключено, что принимаемое за резкое сокращение параметра решетки частиц диаметром 50 А смещение линий на электронограм-мах в ряде случаев связано просто с исчезновением линий одной и появлением линий другой структуры [467]. Об этом свидетельствуют профили структурных линий малых частиц европия и иттербия [551] (см. [8, 467]). [c.194]

На рис. 88 показана температурная зависимость интенсивности рентгеновского излучения, рассеянного аэрозольными частицами свинца диаметром 200 А [564, 512]. Как видно, экспериментальные данные сильно отличаются от теории Марадудина и Флинна [579], учитывающей тепловое расширение решетки и ангармонические члены разложения потенциальной энергии до 4-го порядка включительно. Можно было бы отнести экспериментальные результаты за счет понижения дебаевской температуры у малых частиц РЬ, но тщательное одновременное измерение параметра решетки и температурного хода относительной интенсивности рентгеновского излучения, рассеянного аэрозольными частицами Ап и Си, опровергает это объяснение [565]. Результаты работы [565] сведены в табл. 17. Согласно соотношению Грюнайзена А9/0 = — yAF/F, где у — постоянная Грюнайзена (7 = 3,0 для Ли и 7 = 2,0 для Си [580]), AF/F — относительное изменение объема частицы, эффективному уменьшению должно соответствовать следующее увеличение параметра решетки Да 0,066 А для Ап и 0,061 А для Си. Поскольку параметры решетки мелких и крупных частиц Аи и Си совпадают в пределах погрешно- [c.204]

ТАБЛИЦА 17. Сравнение параметров решетки и эффективной дебаевской температуры малых частиц с ooтвeт твyюд ими даннылш для массивного металла [c.205]

Вряд ли целесообразно классифицировать наблюдаемые эффекты как перегревание металла в обычном понимании этого термина. Скорее всего кластеры малых частиц ряда металлов сильно связываются с бакелитовой матрицей, вследствие чего изменение характера движения кластеров от колебательного к броуновскому затрудняется. Сокраш,ение параметров решетки в области перегревания частиц, по-видимому, является кажуш имся [513]. Вероятно оно обусловлено структурными превраш ениями кластеров. [c.217]

Как установлено вычислениями методом Мб, переход в сверхпроводящее состояние системы одинаковых малых зерен, размещенных в узлах простой кубической решетки, происходит при 4000 Ом (или pN 4-10 Ом-см, когда межчастичное расстояние равно 100 А), а пик удельной теплоемкости перехода располагается при температуре, равной или несколько выше температуры исчезновения сопротивления системы Tt ) [849]. Вместе с тем указывается,, что если имеется распределение частиц по температурам перехода в сверхпроводящее состояние, то картина может измениться основная часть пика удельной теплоемкости может располагаться при более низкой температуре, чем температура резистивного перехода, как это имеет место на рис. 131. В реальных условиях вследствие флуктуаций параметра порядка, распределения частиц по размерам и разброса расстояний между сверхпроводящими зернами (флуктуации джозефсоновской связи) обе стадии перехода гранулированного металла в сверхпроводящее состояние значительно размываются. [c.284]

Рассмотрим теперь вкратце недавние экспериментальные исследования магнитных свойств однодоменных или близких к таковым малых частиц [1024—1032]. В работе [1024] изучались аэрозольные частицы Fe, Со и сплава Fe—Со переменного состава средним диаметром 350—600 А. Параметр решетки частиц с точностью до 0,002 А не отличался от данных для массивного вещества. Частицы Fe и исследованных сплавов до Feso ovo имели ОЦК-структуру, а частицы Со — ГЦК-структуру. Уменьшение намагниченности насыщения I, на 30% у частиц Со и на 20% у частиц Fe по сравнению со значением Is для массивного металла авторы правильно объяснили наличием окисной оболочки на частицах. Интересно отметить, что попытки авторов ориентировать частицы магнитным полем Н = 5,2 кЭ в расплавленном парафине оказались безуспешными. [c.316]

Сплавы на никелевой основе. В качестве материалов для деталей газовых турбин широко применяются сплавы на никелевой основе, упрочненные дисперсной интерметаллидной у -фазой №зТ1А1, выделяющейся в процессе технологического старения. При дополнительном легировании сплавов кобальтом упрочняющей фазой является (К1Со)зТШ. В зависимости от количества у -фазы (содержания А1 Т1) и характера легирования твердого раствора сплавы на никелевой основе обладают различными жаропрочностью и сопротивлением термической усталости (рис. 1.24 и 1.25). Повышением жаропрочности сплавов системы N1 - Сг - Т1 - А1 достигается при их легировании молибденом. Положительное влияние на длительную прочность оказывают также малые добавки бора, щелочноземельных и редкоземельных элементов. Бор, выделяясь при старении сплава в виде боридных фаз преимущественно по границам зерен, тормозит диффузионные процессы, повышая тем жаропрочность, а в ряде случаев приводит к увеличению длительной пластичности. Влияние малых добавок щелочно- и редкоземельных элементов на длительную прочность определяется их рафинирующим действием в связи с химической активностью по отношению к вредным примесям (8, РЬ, В1, 8Ь), в результате чего эти примеси связываются в тугоплавкие соединения. Кристаллохимическими исследсюаниями установлено, что у -фаза имеет параметр решетки, весьма близкий к параметру решетки твердого раствора. Чем меньше разница указанных величин, тем интенсивнее происходит распад у-твердого раствора при охлаждении на воздухе и тем большей стабильностью против температурного воздействия обладает образующаяся з фаза. Интенсивность процессов выделения у-фазы и размеры частиц за- [c.51]

В рамках одномерного подхода необходимо вводить средние для решетки значения vi, зависимости которых от некоторых параметров сопловой решетки С-9015Б показаны на рис. 3.28. Отметим, что изменение vi следит за изменением средней дисперсности жидких частиц в зависимости от у , s(Mi), Rei и р. Однако средние значения vi меняются в относительно узком интервале vi = = 0,304-0,45 при малых осевых зазорах (6 S10 мм). Значения vi, определенные при исследовании ступеней на влажном паре, удовлетворительно подтверждаются исследованиями изолированных решеток [159]. [c.114]

Гораздо более полное описание кинетики процессов роста, лимитируемых диффузией, было дано Хэмом [34, 351, а также Булафом и Ньюменом [8, 9] для случая выделения на дислокациях. В работе Хэма была рассчитана временная зависимость скорости выделения для ряда сфероидальных Р-частиц в правильной кубической решетке. Использованный им метод решения формально сходен с методом Вигнера — Зейтца, применяемым для расчета структуры энергетических зон в твердых телах для расчета используются свойства симметрии такого ряда частиц в качестве граничного условия принимается следующее нормальная компонента потока атомов примеси становится исчезающе малой на поверхности кубической ячейки , окружающей каждую частицу. За исключением короткого начального переходного периода, закон роста для сферических частиц идентичен закону, даваемому методом Уэрта — Зинера можно также показать, что нерегулярное распределение частиц р-фазы не влияет сколько-нибудь заметно на закон их роста. Иглы иди пластины, сохраняющие в процессе роста эллипсоидальную форму с неизменным эксцентриситетом также дают качественно сходные результаты, отличающиеся от формулы Уэрта — Зинера только численной величиной входящих в уравнение параметров. Отсюда следует, что уравнение Аврами (39) является хорошим приближением для описания роста на ранних стадиях превращения во всех этих случаях, хотя, как подчеркивает Хэм, оно не имеет особого значения в случае превращений, лимитируемых диффузией, за исключением того, что служит [c.280]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...