Устойчивость поверхности раздела состоянии

Существование решения, отвечающего сохранению формы частицы, еще не означает, что граница раздела будет устойчивой к различного рода возмущениям. Так, в тех случаях, когда какой-либо участок поверхности раздела выдвигается вперед и обгоняет соседние участки в росте, необходимо учитывать возможность того, что эта флуктуация будет возрастать, а не исчезать. В некоторых отношениях подобная ситуация очень сходна со случаем неустойчивой поверхности раздела между жидкой -и твердой фазами в момент начала дендритного роста. Проблема устойчивости поверхности раздела при превращениях в твердом состоянии очень сложна, однако Хэм показал, что неустойчивость формы не может быть результатом только условий диффузии. [c.260]

Возникает сложная проблема определения реализующегося в действительности горизонтального масштаба периодических движений, а также их структуры. Эта проблема (упорядоченные структуры, возникающие в результате неустойчивости основного состояния) не составляет специфики только конвекции в горизонтальном слое, подогреваемом снизу. Аналогичная задача отбора надкритических движений возникает при исследовании других ситуаций, среди которых назовем устойчивость плоскопараллельных потоков и кругового течения Куэтта между вращающимися цилиндрами устойчивость поверхности раздела, в частности, поляризующихся жидкостей во внешних полях устойчивость фронта пламени различные виды поверхностной турбулентности и т. д. [c.146]

При выполнении указанных предположений для изучения устойчивости поверхности раздела можно воспользоваться осредненными уравнениями и граничными условиями, полученными в 2.1, и дополненными учетом центробежной силы. Будем искать состояния квазиравновесия, в которых средние течения отсутствуют и все величины в среднем стационарны. Задача по определению квазиравновесной формы поверхности раздела формулируется следующим образом. Нужно [c.131]

Если ширина зоны горения мала по сравнению с характеристическими размерами сосуда, где происходит химическая реакция, чисто газодинамическая задача становится отделимой от химической задачи. Поэтому, пренебрегая толщиной зоны горения, можно рассмотреть устойчивость поверхности раздела продуктов сгорания и свежей смеси. На этой поверхности состояние газа испытывает скачок, т. е. она представляет собой поверхность разрыва. [c.44]

Превращение произойдет тогда, когда выигрыш в энергии от перехода в более устойчивое состояние будет больше потери энергии, идущей па образование поверхности раздела. [c.49]

Переход из одного состояния в другое, например, из жидкого в твердое, возможен тогда, когда твердое состояние более устойчиво, имеет более низкое значение свободной энергии. И так как переход из одного состояния в другое требует затраты энергии на образование поверхности раздела жидкость-кристалл, то превращение произойдет тогда, когда она будет меньше энергии перехода в более устойчивое состояние. [c.42]

Отметим еще один принципиальный момент. Интеграл основного уравнения дает форму равновесной поверхности раздела фаз. Однако не все решения на самом деле можно наблюдать на практике. Меж-фазная поверхность должна не только удовлетворять условиям гидростатического равновесия, но еще и быть устойчивой, по крайней мере, к малым отклонениям формы от равновесного состояния. Это значит, что если произошло исчезающе малое отклонение формы от равновесной, система обязана вернуться в исходное состояние. Тогда такая форма устойчива (в малом). Если же, напротив, какое-либо незначительное отклонение вызывает дальнейшее прогрессирующее изменение формы, то система абсолютно неустойчива. На практике могут существовать лишь устойчивые равновесные состояния. Аналитическое исследование устойчивости равновесных форм поверхности раздела представляет собой достаточно трудную задачу. [c.92]

В случае отрицательных перегрузок рис. 2.32 совместно с рис. 2.33 и 2.34 позволяет найти равновесные формы поверхности раздела для многих конкретных задач. Однако здесь наибольший интерес представляют именно границы максимальных участков устойчивости интегральных линий, поскольку они определяют практически важные предельные состояния объем (и форму) капель и пузырьков перед отрывом, максимальный диаметр цилиндрического перевернутого контейнера, при котором жидкость еще может устойчиво находиться в его верхней части, и т.п. [c.117]

В двухфазных (а + р)-титановых сплавах получить равновесную структуру при низких температурах практически невозможно из-за замедленной диффузионной подвижности легирующих элементов. Поэтому режимы стабилизирующей термической обработки для этих сплавов выбирали так, чтобы получить метастабильное состояние структуры, устойчивое в интервале температур —40 -н -fl 50° С. Устойчивость мета-стабильного состояния в данном небольшом интервале температур определяется не только малой диффузионной подвижностью легирующих элементов, но в большей степени выигрышем, в общей энергии системы за счет работы, затрачиваемой на образование поверхностей раздела фаз. [c.74]

Самопроизвольное возникновение центров кристаллизации в толще пересыщенного рассола граничного слоя возможно благодаря присутствию в жидкости гетерофазных флуктуаций — небольших участков, имеющих такое же расположение молекул, как и в кристалле. При возникновении кристаллика в перенасыщенном рассоле граничного слоя затрачивается энергия на образование поверхности раздела. Если кристаллик меньше некоторого критического размера, эта поверхностная энергия превысит выигрыш в энергии, связанный с переходом в более устойчивое состояние, и энергетически более выгодным будет разрушение кристаллика. [c.84]

Для того чтобы вычислить разность между свободной энергией в исходном состоянии с плоской поверхностью раздела между фазами и в состоянии устойчивого равновесия при невесомости, необходимо вычислить геометрические характеристики сфер, образующих при пересечении со сферической поверхностью сосуда заданный угол 0 и рассекающих сосуд на две части, соотношение между которыми определяется количеством залитой в сосуд жидкости. Решение этой задачи хотя и связано с довольно громоздкими расчетами, принципиальных затруднений не представляет. [c.186]

Таким образам, общее увеличение свободной энергии системы равно 7з работы образования поверхности раздела зародыша критического размера, и, следовательно, только /з энергии, необходимой для образования зародыша, покрывается за счет энергии, выделяющейся при переходе из неустойчивого в устойчивое состояние. Недостающая часть поставляется за счет флуктуаций. [c.172]

Для проектирования открытых выработок весьма важной является проблема выбора оптимального угла откоса, удовлетворяющего технологическим условиям и требованиям безопасности. До сих пор проблема устойчивости откосов решается на основе теории предельного состояния [73, 79], согласно которой в момент потери устойчивости некоторые сплошные области горного массива переходят в предельное состояние, определяемое законом Кулона со сцеплением. Однако на практике в большинстве случаев потеря устойчивости возникает не вследствие перехода в предельное состояние сплошных массивов, а вследствие скольжения по поверхности раздела различных областей, не находящихся в предельном состоянии. Таким образом, в более точной теории следует изучать развитие поверхностей скольжения (или трещин сдвига), причем противоположные берега трещин должны взаимодействовать согласно закону Кулона со сцеплением. [c.200]

Формы потери устойчивости безмоментного напряженного состояния тонких упругих оболочек можно разделить на два класса. Первый характеризуется тем, что вмятина охватывает всю срединную поверхность или большую ее часть. Характерный пример -- потеря устойчивости пологой выпуклой оболочки под действием внешнего давления. Здесь рассматривается второй класс, для которого формы потери устойчивости характеризуются образованием большого числа малых вмятин. [c.71]

Устойчивость зародыша твердой фазы Р определяется соотношением между изменением энергии (свободной энергии при процессах, протекающих в постоянном объеме), связанной с образованием поверхности раздела между жидкой и твердой фазами 5 и изменением структуры, состава и состояния в объеме [c.46]

В гидродинамических системах высокочастотные вибрации также могут при определенных условиях приводить к стабилизации равновесных состояний, неустойчивых в статических условиях, и к возникновению новых равновесных конфигураций. В работах [4, 5] описаны эксперименты по динамической стабилизации неустойчивости Рэлея Тейлора, когда высокочастотные вертикальные вибрации приводят к устойчивости инверсного положения сред (тяжелая жидкость налита поверх легкой). Там же установлено, что при высокочастотных горизонтальных колебаниях сосуда плоская поверхность раздела сред становится неустойчивой, и на ней возникает практически неподвижный периодический рельеф, амплитуда которого определяется уровнем вибраций. [c.7]

При больших В, когда преобладающую роль играют вибрационные силы, эволюция начального состояния с цилиндрической поверхностью раздела, в котором тяжелая жидкость располагается внутри, приводит к распаду слоя на страты, т. е. к устойчивому квазиравновесному состоянию с почти осевой стратификацией. [c.143]

При любом превращении, так же как и при переходе из жидкого состояния в твердое, предполагается наличие поверхности раздела между превращенным и непревращенным веществом, образование и устойчивость которой возможно лишь при определенных условиях [14]. [c.514]

При так называемом гетерогенном образовании зародыш развивается на существующей посторонней поверхности (подкладке), играющей роль катализатора. В этом случае зародыш рассматривается, как часть сферы, обладающей определенной кривизной. Для устойчивого состояния такого зародыша необходимо, чтобы энергия поверхности между образовавшейся твердой фазой и подкладкой была меньше суммы энергий поверхностей раздела между жидкостью и подкладкой с одной стороны и жидкостью к твердой фазой с другой. [c.515]

Кристаллическое состояние металлов термодинамически является неустойчивым и постепенно стремится перейти в более устойчивое аморфное (ионное) состояние. Этому процессу способствуют адсорбированные молекулы газов и паров и появление на наиболее активных участках поверхностей твердых тел молекул кислорода, воды, растворов электролитов и поверхностно-активных веществ. Тем самым на границе раздела фаз, например металл - окружающая среда, создаются условия для возникновения химических процессов, приводящих к разрушению металла. Процесс самопроизвольного разрушения металлических материалов вследствие физико-химического взаимодействия их с окружающей средой получил название коррозии металлов. Коррозия [c.75]

Процессы горения подразделяют на гомогенные и гетерогенные. Если топливо и окислитель (кислород) находятся в газообразном состоянии и образуют гомогенную смесь, то горение протекает в объеме и называется гомогенным. При гетерогенном горении топливо и окислитель находятся в различных агрегатных состояниях, реакции протекают на поверхности раздела фаз твердой, жидкой и газообразной. Процесс горения топлива условно можно разделить на две стадии воспламенение и последующее горение. При нагревании топлива происходит повышение температуры. При достижении определенной для каждого топлива температуры (температуры воспламенения) топливо воспламеняется, после чего начинается процесс устойчивого горения. [c.100]

Состав среды у поверхности раздела. Современные методы защиты металлов с помощью лакокрасочных покрытий основаны на свойстве некоторых пигментов в присутствии влаги переводить поверхность металла в устойчивое пассивное состояние. [c.95]

Существование сплошной среды в жидкой и газообразных фазах допускает также и совершенно другой тип устойчивого равновесия, когда более тяжелая среда находится ниже более легкой например, однородная жидкость (скажем, вода) отделена горизонтальной поверхностью от находящегося сверху однородного газа (скажем, воздуха). Тогда плотность меняется разрывным образом при переходе через некоторую поверхность — поверхность воды (или в общем случае, поверхность раздела жидкости и газа). Возмущения этого равновесного состояния проявляются в виде поверхностных гравитационных волн, которые не могут распространяться вдаль от поверхности как мы увидим, они удаляются от поверхности не дальше, чем на расстояние одной длины волны. Лишь в горизонтальных направлениях они распространяются на расстояния, во много раз большие длины волны. Так как в поле вертикальной возвращающей силы различные горизонтальные направления ничем не отличаются, эти волны изотропны в горизонтальном направлении (все горизонтальные направления их распространения равноправны). Тем не менее эффективная инерция жидкости, связанная с зависящей от длины волны глубиной проникновения возмущения, вызывает дисперсию — зависимость скорости волны от ее длины. [c.256]

Переход метастабильной фазы в устойчивую совершается путем флуктуационного возникновения в однородной среде небольших скоплений новой фазы — зародышей. Энергетически невыгодный эффект появления поверхности раздела приводит, однако, к тому, что при недостаточно больших размерах зародыша он оказывается неустойчивым и снова исчезает. Устойчивыми являются лишь зародыши с размерами а, начиная с некоторого определенного (при заданном состоянии метастабильной фазы) размера а этот размер назовем критическим, а о зародышах такого размера будем говорить как о критических ). Критические зародыши предполагаются макроскопическими образованиями, содержащими большое число молекул. Поэтому вся теория справедлива лишь для метастабильных состояний, не слишком близких к границе абсолютной неустойчивости фазы (при приближении к этой границе размеры критических зародышей убывают, стремясь к величине порядка молекулярных размеров). [c.503]

В работе [4] был приведен пример такой геотермальной системы, когда слой воды располагается над слоем пара, и исследовалась линейная устойчивость границы раздела фазовых переходов вода - пар. Предполагалось, что нижняя граница есть поверхность контакта непроницаемых пород и проницаемой области, насыщенной паром, в невозмущенном состоянии фазы неподвижны, а фазовый переход отсутствует. Численные исследования полученного дисперсионного соотношения показали, что рассматриваемая конфигурация может быть как устойчивой, так и неустойчивой. Было найдено критическое значение коэффициента проницаемости 4 10 м, разделяющего области устойчивого и неустойчивого состояний геотермальной системы. Для проницаемостей выше критического значения состояние системы является неустойчивым. Было отмечено, что найденное критическое значение на порядок меньше, чем характерное значение проницаемости геотермальных систем и, таким образом, устойчивость большинства систем не получила объяснения. [c.3]

Были проведены расчеты устойчивости стационарного решения (2.1) для большого числа граничных значений давления и проницаемости, удовлетворяющих критерию малости конвективного переноса энергии по сравнению с кондуктивным. При наличии движения фаз все эти режимы устойчивы. При этом была выявлена следующая закономерность. Чем дальше равновесное положение поверхности фазового перехода X = /г, определяемое из трансцендентных соотношений (2.2), отклоняется от серединного положения в рассматриваемом геотермальном пласте, когда толщина слоя воды совпадает с толщиной слоя пара, тем устойчивее оказывается эта поверхность. Если базовое решение (2.1) соответствует состоянию покоя, то наименее устойчивая конфигурация, где реализуется в точности серединное положение поверхности раздела воды и пара, строится достаточно просто в силу того факта, что в случае вырождения движения положение этой поверхности можно задать априори. Для данного решения существует критическое значение проницаемости к = 2,5-Ю" м , разделяющее устойчивые и неустойчивые режимы покоя. При проницаемостях ниже критической решение устойчиво, а для проницаемостей выше критической - неустойчиво. [c.10]

Нужно представлять себе состав и структуру устойчивых соединений, которые эти комбинации могут давать. Вследствие того, что энергетические состояния на поверхностях раздела или свободных поверхностях отличаются от таковых в объеме материала, металлические соединения, которые обычно нестабильны в объеме, могут образовываться на подходящих поверхностях. [c.321]

Измерения выполнялись для различных типов волн на поверхности раздела и имели целью установить, как состояние поверхности раздела влияет на закономерности изменения и и и к по сечению потока. В опытах изменялся Гг и поддерживалось постоянным истинное газосодержание, что обеспечивало устойчивость положения динамической оси газовой фазы и уровня жидкости в трубе и тем самым давало возможность сопоставить различные режимы. На рис. 3.39 приведены некоторые результаты измерений для ф = 0,8. [c.117]

На рис. 2.32 сплошные кривые представляют собой гидростатически равновесные формы межфазной поверхности для задач типа II. Линии QAB, ODB, ВС, О определяют границы максимальных участков устойчивости равновесных поверхностей раздела в гидростатических системах для разного типа задач. Линия ODB соответствует предельным формам свисающих капель (или сидящих пузырьков) на плоской поверхности при разных значениях контактного угла 0, (для капель — краевого угла 9). Ниже этой линии, ограниченной справа границей ВС, находится область устойчивых (в малом) двухфазных систем этого типа (на линии ВС контактный угол равен нулю). Линия ОАВС соответствует предельным формам капель и пузырьков на срезе капилляра (см. рис. 2.21, а). Линия FH соответствует предельным формам границы раздела в перевернутых цилиндрических контейнерах для различных контактных углов (точка F — угол О (или п), точка Н — угол п/2). Вдоль линии OJFконтактный угол 0, = 0. Таким образом, устойчивым осесимметричным состояниям жидкости, подвешенной в цилиндре ( перевернутый контейнер , рис. 2.20, б), соответствуют интегральные линии, оканчивающиеся внутри области OЯFJO( м. рис. 2.32). Равновесные линии, оканчивающиеся внутри области OGFDKO (см. рис. 2.32), отвечают устойчивым состояниям жидкой капли, подвешенной на цилиндрическом стержне (или газового пузырька снаружи цилиндра, целиком погруженного в жидкость) — см. рис. 2.21, б. [c.117]

Максимальный эффект при аппретировании волокна, определяемый по повышению прочности композитов как в исходном, так и во влажном состояниях, достигается при использовании неполярных смол. Хотя сами смолы весьма устойчивы к воздействию влаги, силы Ван-дер-Ваальса между ними и стеклом очень чувствительны к действию воды, присутствующей на поверхности минерального наполнителя. Влияние силановых аппретов наглядно подтверждается данными Вандербильта [50] для стеклопластиков на основе аппретированных и необработанных волокон и различных смол (рис. 6). Абсолютные значения прочности стеклопластиков на основе аппретированной силаном стеклоткани в исходном и влажном состояниях оказались примерно равными (- 56 кгс/мм ). Это дает основание полагать, что силанолы обеспечивают на поверхности раздела высокую концентрацию гидроксильных групп, защищающих стеклопластики от воздействия воды в процессе изготовления. Наличие силанольных групп на поверхности раздела позволяет в наибольшей степени использовать свойства смолы. Если передача напряжений через поверхность раздела препятствует дальнейшему улучшению механических свойств и водостойкости композитов со стеклянными наполнителями, то с помощью силановых аппретов отрицательное воздействие этого фактора устраняется или уменьшается. [c.199]

Анизотропия композита является следствием особенностей геометрии и особенностей термомеханических, деформативных и прочностных свойств компонент. Поэтому композит может иметь ряд плоскостей, в которых его свойства весьма низки и определяются в значительной степени микроструктурой. Местное разрушение происходит, как правило, по этим плоскостям. В ряде случаев такое разрушение смягчает концентрацию и уменьшает вероятность распространения трещины ), ведущей к разрушению. С другой стороны, появление ограниченных областей разрушения при низких уровнях напряжений не позволяет дать строгое определение тому, что же считать разрушением композита в целом. Поэтому анализировать разрушение композитов необходимо параллельно с позиций макро- и микромеханики. При использовании феноменологического подхода разрушение определяется по изменению макроповедения конструкции, проявляющемуся в виде потерн устойчивости или исчерпания прочности. В микроподходе разрушением считают нарушение поверхности раздела волокно — матрица. Состояние разрушения наступает, когда около одного или группы микродефектов напряжения в волокне или матрице превышают соответствующие предельные значения. [c.37]

Сплав, получающийся в результате закалки, имеет неустойчивое состояние. Для придания ему большей устойчивости выполняется еще и другая термическая обработка — отпуск, состоящая в нагреве до температуры, значительно меньшей, чем температура закалки, и медленном охлаждении. В процессе отпуска часть легирующей добавки выделяется из пересыщенного раствора в виде включений с поверхностью раздела, и такая комбинация повышает прочность в большей мере, чем одна пересыщенность раствора. [c.267]

Известны две разновидности сварки давлением без нагрева (сварка взрывом, импульсом магнитной энергии, холодная сварка) и с нагревом (кузнечная, ультразвуковая, трением, диффузионная, высокочастотная, газопрессовая и контактная сварка). Природа образования соединения во всех случаях сварки как с нагревом, так и без него одна это результат взаимодействия между активированными атомами соединяемых поверхностей. Различают три стадии процесса образования соединения при сварке давлением. На первой стадии образуется физический контакт, происходит активация поверхностей, которые сближаются ка параметр кристаллической решетки, преодолевая энергетический барьер, но сохраняют устойчивое состояние, не сливаясь. На второй с т а д и и образуется химическое соединение активированных поверхностей, происходит сварка - сближение атомов на расстояние межатомарного взаимодействия. Ширина границы раздела становится соизмеримой с шириной межзеренной границы, прочность соединения становится соизмеримой с прочностью основного металла. Н а третьей стадии происходит диффузионный обмен масс через объединенную поверхность соединения. При этом вновь полученная поверхность раздела размывается или расчленяется продуктами взаимодействия. [c.255]

В первом случае новая фаза, как уже говорилось выше, возникает в малых зародышах. Благодаря сильному различию плотности и других свойств фаз создается поверхность раздела. В зависимости от размеров зародыши могут быть устойчивы и неустойчивы. Это иногда приводит к затяжке перехода, к метастабильным состояниям. Во втором случае граница раздела не образуется вовсе. Затяжка перехода и полуустойчивые состояния невозможны. [c.213]

Чтобы понять механизм окисления, приходится изучать и по мере возможности предугадывать окислительные характеристики окисных слоев для всевозможных сочетаний металл — газ. Необходимо знать состав и структуру устойчивых соединений, образующихся при таком сочетании. Так как энергетическое состояние на поверхности раздела, равно как и на всякой поверхности вообще, отлично от энергетического состояния в толще материала, на подходящей поверхности могут образовываться металлические соединения, в обычных условиях неустойчивые в толще материала. Так, никель образует только один устойчивый окисел, а именно закись никеля N 6, но на поверхности окиси алюминия АЬОз возможно образование в значительном количестве и полуторной окиси никеля N 203 то же самое относится и к образованию двуокиси никеля N 02 на поверхности ТЮ2 [1]. В таких случаях структура образующихся окислов никеля псев доморфна структуре поверхности, на которой они образуются. Закись никеля N 0, которая, как известно, в нормальных условиях кристаллизуется только в решетке каменной соли, при образовании в виде слоя на поверхности никеля может приобрести ромбоэдрическую структуру [2]. Еще об одном экспериментальном факте, который можно увязать с влиянием поверхностной энергии, сообщает Гульбрансен [3]. Вюстит РеО, обычно неустойчивый при температурах ниже 570° С, образуется при окислении железа при этих температурах в виде тонкой пленки под окалиной, состоящей из окиси железа РегОз. Чем ниже температура образования такой пленки вюстита, тем меньше ее толщина, хотя пленку удавалось обнаруживать даже при 400° С. По уравнению [c.12]

В этом параграфе рассмотрен еще один пример воздействия нелинейно-поляризованных поступательных вибраций на поверхность раздела жидкостей, а именно случай поляризованных по кругу вибраций и цилиндрической поверхности раздела. Эта задача интересна тем, что, в отличие от рассмотренной в 4.1 и 4.2 неустойчивости плоской границы раздела, здесь имеется неустойчивость и в отсутствие вибраций. Это известная капиллярная монотонная неустойчивость поверхности раздела относительно осесимметричных возмущений [9]. А priory не ясно, каким должно быть действие вибраций в обсуждаемой ситуации. Как будут показано в настоящем параграфе, это действие носит двоякий характер. Наряду с вибрационной неустойчивостью, аналогичной рассмотренной в 4.1 и 4.2, может наблюдаться подавление капиллярной неустойчивости. Более того, имеется область параметров, в которой состояние с цилиндрической границей раздела устойчиво относительно малых возмущений, т. е. вибрации способны предотвратить разрушение жидкого столба и разбиение его на капли. Изложение настоящего параграфа основано на работе [10. [c.180]

Авторы работы [194] отмечают, что температуры, отвечающие оптимальным условиям сверхпластичности, всегда несколько ниже или температуры плавления металла, пли температуры полиморфного превращения. Поэтому в соответствии с идеями Я. И. Френкеля сверхпластичность можно рассматривать как предпереходное состояние системы, для которого характерно присутствие большого числа флуктуационных зародышей новой фазы. Эти зародыши все время возникают и растворяются, но при каждой температуре существует устойчивое распределение зародышей по размерам. При некоторой температуре суммарная площадь всех внутренних поверхностей раздела зародышей с матрицей максимальна эта температура Тсв и определяет оптимальные условия развития сверхпластичности. На основе этой модели авторы работы [194] получили следующую формулу для температуры Тсв [c.161]

Коррозия — процесс разрушения металлов при химическом или электрохимическом воздействии внешней среды. Это самопроизвольный процесс, связанный с переходо.м системы металл— среда в более термодинамически устойчивое состояние, поэтому его протекание можно контролировать по изменению поверхност-стной энергии Гиббса. Особенность коррозии — ее гетерогенный характер. Она вызывается воздействием на металл жидких или газообразных продуктов и как любой гетерогенный процесс начинается с поверхности раздела фаз. Наиболее распространены и уязвимы в коррозионном отношении черные металлы, однако 144 [c.144]

Эмульсии представляют собой смеси не растворяющихся друг в друге жидкостей, из которых одна распылена в мельчайшие капельки по всему объему другой ясидкости. Образование эмульсий и устойчивость их, как известно, связаны с величиной и изменением поверхностного натяжения на границе поверхности раздела двух жидкостей, составляющих коллоидальную систему. Как показали опыты В. Н. Кабанова уже при погружении металлического предмета, покрытого маслом, в слегка щелочной раствор сернокислого натрия происходят разрыв сплошной пленки масла и, вследствие изменения поверхностного натяжения и увеличения смачивания поверхности металла раствором, собирание ее в отдельные капельки. Такое явление в большей или меньшей мере, очевидно, может иметь место и в другом щелочном растворе, дающем с маслом поверхности раздела с определенным поверхностным натяжением. Однако для полного удаления масла с поверхности металла и перевода его в состояние эмульсии одно это условие может быть недостаточным. Не всякий раствор, даже содер-жанщй достаточное количество щелочи, может оказаться пригодным для эмульгирования мгаерального масла, так как силы сцепления [c.24]

При анализе условий образования устойчивых зародышей на основе равновесных диаграмм состояния необходимо дополнительно учитывать зависимость свободной поверхностной энергии на границе раздела фаз Я. и энергии упругой и пластической деформации Е от кривизны межфазной границы. При одинаковом объеме зародыша новой фазы энергия деформации будет наименьшей, если зародыши имеют форму плоского линзовидного диска, и наибольшей, если он представляет собой шар [6]. При одинаковой величине поверхности зародышей поверхностная энергия также наименьшая у плоского линзовидного диска и наибольшая у шара. При построении равновесных диаграмм состояния эти энергии полагают постоянными, что справедливо в первом приближении только в случае плоской границы. Однако даже при плоской границе раздела поверхностная энергия зависит от того, какими кристаллографическими плоскостями сопрягаются фазы. То же самое можно отметить и относительно энергии деформации, поскольку она зависит от анизотропии коэффициента линейного расширения и модулей упругости и сдвига в различных кристаллографических направлениях. Итак, если поверхность раздела фаз криволинейна, то равновесие сдвигается. Чем больше кривизна межфазной границы или меньше ее радиус, тем резче смещение лиш й растворимости на диаграмме состояния и тем больше приращение свободной энергии, приходящееся на единицу объема возникающей или растворяющейся фазы. Для того чтобы в этих условиях приращение свободно энергии системы в целом было наименьнгим, необходим переход некоторого количества одной фазы в другую, имеющую более низкий уровень уделыгоп свободной энергии. [c.24]

Существование М. с. связано с особенностями кинетики фазовых переходов. Фазовый переход начинается с возникновения зародышей новой фазы пузырьков пара при переходе жидкости в пар, микрокристалликов при переходе жидкости в крист, состояние и т. п. Для образования зародышей требуются затраты энергтти на создание поверхностей раздела фаз. Росту образовавшихся зародышей мешает значит, кривизна их поверхности (см. Капиллярные явления), приводящая при кристаллизации к повышенной растворимости зародышей тв. фазы, при конденсации жидкости — к испарению мельчайших капелек, при парообразовании — к повышенной упругости пара внутри маленьких пузырьков. Указанные факторы могут сделать энергетически невыгодными возникновение и рост зародышей новой фазы и задержать переход системы из М. с. в абсолютно устойчивое состояние при данных условиях. Фактором, способствующим сохранению М. с., может быть высокая вязкость в-ва, препятствующая, напр., установлению упорядоченного расположения молекул в аморфных тв. телах (кристаллизации стёкол). [c.412]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...