Свободная поверхностная энергия

На этапе зарождения и роста фрактальных частиц новой фазы происходит увеличение суммарной поверхности раздела фаз, которая характеризуется величиной свободной поверхностной энергии, что повышает энергетическую составляющую системы. Это является движущей силой для частичного слияния граничных зон кластеров и формирования структур более высокого масштаба. [c.92]

Таким образом, управляющий механизм формирования зернистой структуры из кластеров - стремление уменьшить свободную поверхностную энергию. Вместе с тем данные трансмиссионной электронной микроскопии показывают частичное сохранение индивидуальности кластеров, фрагментов, блоков и др. в структуре зерна. Причиной этого является сохранение остаточной пористости на границах структурных элементов каждого масштабного уровня. Именно пористость и является носителем энергии границ зерен и структурных элементов других масштабных уровней, о чем более подробно будет говориться ниже. [c.92]

В классических представлениях феномен поверхностной энергии, определяющий устойчивость какой-либо поверхности раздела, связывают с некоторым избытком свободной энергии на границе раздела - свободной поверхностной энергией пропорциональной площади поверхности раздела фаз 5 [c.113]

Для жидкостей поверхностное натяжение численно равно удельной свободной поверхностной энергии. Для твердых тел дело обстоит сложнее здесь наряду со скалярной величиной удельной поверхностной энергии, численно равной поверхностному натяжению, рассматривается еще и иная величина, связанная с существующими в поверхностных слоях механическими напряжениями и с шероховатостью, которые имеют тензорный характер. Поэтому для поверхностей твердых тел существует еще один термин - поверхностное напряжение. [c.114]

Как с классических позиций определяется величина свободной поверхностной энергии для жидкостей Для твердых тел [c.161]

А. Каков принцип определения величины свободной поверхностной энергии с позиций концепции о существовании переходного поверхностного слоя [c.161]

Тот факт, что для системы твердых дисков получены результаты в случае различного числа частиц, позволяет экстраполировать их в область больших N. Отсутствие сосуществования двух фаз в системе из 72 частиц объясняется большой величиной энергии по поверхности раздела двух фаз, поэтому флуктуации недостаточно велики для того, чтобы создать поверхность раздела. Если же наблюдать систему из 72 твердых дисков достаточно долго, то усреднение по всем состояниям дает на графике выражения для давления на горизонтальное плато, которое в этом случае лежит на 10% ниже аналогичного плато для системы из 870 частиц. Для системы из 870 твердых дисков свободная поверхностная энергия, приходящаяся на одну частицу, мала по сравнению с ее средней кинетической энергией, поэтому в этой системе стало возможным наблюдение сосуществования двух фаз. [c.200]

Таблица 14.15. Удельная свободная поверхностная энергия твердых металлов [12]

С учетом определений энтропии (2.2), свободной поверхностной энергии (2.1а) и уравнения ( ) получим выражение для поверхностной энергии Ер . [c.80]

Итак, все термодинамические характеристики поверхности раздела фаз с помощью соотношений (2.1а)—(2.4) выражаются через удельную свободную поверхностную энергию а и ее температур-da [c.81]

Рис. 2.1. Удельные значения поверхностной энергии Е F, теплоты образования поверхности и свободной поверхностной энергии ст для воды в зависимости от температуры

Общим условием растекания жидкости по гладкой твердой поверхности является стремление системы к уменьшению свободной поверхностной энергии, т. е. АРс О. Изменение свободной поверхностной энергии системы капля—подложка можно записать следующим образом [c.10]

По мере возрастания интенсивности взаимодействия увеличивается отрицательное значение ААр и динамическая межфазная энергия уменьшается. Из уравнения (3) следует, что в случае растекания жидкости с высокой свободной поверхностной энергией по твердому телу, при наличии химического взаимодействия, можно ожидать в ряде случаев существования отрицательной межфазной энергии. Расчеты по уравнениям (2) и (3), сделанные для случая растекания жидких окислов по тугоплавким метал- [c.12]

Химически интенсивно не взаимодействующие системы (0< ЗО°). Пусть изменение свободной поверхностной энергии при увеличении радиуса растекающейся капли на Аг равно [c.14]

Тонкие слои рабочей поверхности обладают значительной ак< тивностью в физическом и химическом отношении и повышенной свободной энергией i[43]. По свойствам и структуре (субструктуре) они отличаются от остального материала (внутри объема). Специфическое поведение их в процессе деформации обусловлено особым положением атомов материала в поверхностном слое, в котором некоторые связи остаются свободными. Это приводит к возникновению свободной поверхностной энергии и появлению некоторых структурных особенностей материала в тонком приповерхностном слое. К субструктурным изменениям такого слоя относятся, например, микроскопические деформации в поверхностном слое материала, которые довольно сильно влияют на процессы трения и износа. Специфическая роль поверхностного слоя проявляется практик чески на всех стадиях деформационного упрочнения. [c.11]

Это выражение характеризует связь между поверхностным натяжением однородного твердого тела и удельной свободной поверхностной энергией, если эту энергию связать с поверхностным слоем конечной толщины. Нетрудно увидеть, что натяжение однородного слоя единичной толщины по величине совпадает со свободной энергией этого слоя (т. е. поверхностное -натяжение численно равно свободной поверхностной энергии ) лишь в частном случае [c.24]

СВОБОДНАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ [c.28]

К настоящему времени изучено влияние многих элементов на плотность р и свободную поверхностную энергию а жидкого железа. В предлагаемом обзоре для удобства систематизации влияние элементов на р и а железа рассмотрено по группам периодической системы Д. И. Менделеева. В обзор включены полученные нами данные для двойных сплавов железа с медью, золотом, алюминием, галлием, углеродом, германием и оловом. [c.28]

Водород. Влияние водорода (0,03 0,06 и 0,085 ат.%) на свободную поверхностную энергию а карбонильного железа (содержание кислорода — 0,002%, серы — 0,0018%) исследовали в работе [41. При замене гелия водородом, независимо от давления последнего, а железа оставалась неизменной. Таким образом, водород не влияет на о жидкого железа. Такой же вывод сделан в работах 15, 38, 981. [c.28]

Плотность р и свободная поверхностная энергия а жидких сплавов на основе [c.29]

Значение свободной поверхностной энергии расплава, содержащего 0,23 мас.% А1, найденное в [1001, оказалось близким к значению 0 чистого железа. По данным [2], алюминий сильно понижает а железа. Более подробно эта система исследована в работах [3, 44, 45]. На изотерме а при 1600° С указанными авторами обнаружен при содержании алюминия в сплаве около 55 ат.% излом. Однако количество экспериментальных точек в работах [3, 44, 45] недостаточно, чтобы судить о виде изотермы а. [c.30]

Галлий. Плотность и свободная поверхностная энергия расплавов системы железо — галлий определена нами во всем концентрационном интервале (табл. 1). Изотерма удельного объема изученной системы при 1550° С отклоняется в отрицательную сторону от аддитивных значений. Максимальная компрессия при смешении в жидком состоянии составляет 11 % и приходится на область с содержанием 40 мае. % Ga. [c.30]

Данные ранних работ [24, 89, 93, 97, 102] по измерению свободной поверхностной энергии расплавов Fe—Si ненадежны. Результаты, полученные в [22], вызывают сомнение из-за низкого значения 0 исходного жидкого железа (1560 эрг см ). Авторы [22] отмечают, что добавление кремния к железу значительно понижает а, что не согласуется с результатами работ [5, 7, 19, 38, 78, 79, 100]. Следует отметить, что в пределах 5 мас.% Si данные по измерению о бинарных сплавов системы Fe — Si [19, 23, 25, 86, 96] хорошо согласуются. [c.32]

Как видно из приведенного обзора, различные исследователи изучали влияние двадцати трех элементов на плотность жидкого железа и тридцати трех — на свободную поверхностную энергию. Большинство рассмотренных систем исследовано в ограниченной области концентраций, что можно объяснить следующими причинами. [c.39]

Еременко В. Н. с сотрудниками методом лежащей капли исследовал свободную поверхностную энергию припоев на основе медь-германиевых сплавов ПМГ-12 (12% Ge, 88% Си), № 446 (9% Ge, 91% Си), N9 442 (8,8% Ge, 0,5% Ni, остальное медь), № 432 (8,7 Ge 0,5 Ni 0,2% В остальное медь), № 439 (5,4% Ge, 1% В, остальное медь). [c.66]

Свободная поверхностная энергия и плотность жидких сплавов на основе железа. [c.222]

Рассмотрено растекание жидкости по поверхности твердого тела с учетом действия инерционных сил. Дан вывод уравнения, описывающего кинетику растекания. Данное уравнение применимо для описания растекания жидкой двуокиси титана по танталу. Рассчитаны значения движущей силы растекания и свободной поверхностной энергии границы раздела жидкой двуокиси титан — тантал. Рис. 2, библиогр. 6. [c.224]

В процессе роста осадка металла важно учитывать свободную поверхностную энергию (поверхностное натяжение) на границах частица — электролит, частица — покрытие, покрытие — электролит. Среднее значение поверхностного натяжения на границе с жидкостями для твердых тел составляет 800—1000 мН/м. Удельная поверхностная энергия различных кристаллографических граней растущего осадка серебра колеблется в пределах 540—700 мН/м. Для расплавленных металлов эта энергия изменяется от 440 (для свинца) до 1100—1200 мН/м (для меди, золота, железа), а для слюды она значительно выше — 4000 мН/м. [c.77]

Падение плотности дислокаций в приповерхностном слое обусловлено эффектом пластифицирования (эффект Ребиндера). Продукты деструкции глицерина, действуя как ПАВ, адсорбируясь, понижают свободную поверхностную энергию, способствуя выходу дислокаций в зоне контакта на поверхность. Таким образом, при трении в условиях ИП не происходит накопления структурных несовершенств типа дислокаций, приводящих со временем к усталостному разрушению поверхностных слоев. [c.25]

Свойства вещества, находящегося на границе раздела фаз н в объеме, различны. Например, значения свободной энергии, эи.тропии и удельного объема вещества некоторого тонкого слоя на rpanime раздела между жидкостью и ее насыщенным паром отличаются от соответствующих значений в объеме жидкости или пара. Свободную поверхностную энергию определяют, измерив силу, действующую на единицу длины (в чистых жидкостях эта сила вызывает натяжение), или давление, обусловленное натяжением поверхности раздела. В большинстве случаев, встречающихся на практике, свободная поверхностная энергия нпчтожномала по сравненню со свободной энергией всей системы. Известно, что любая система находится в состоянии равновесия, когда ее свободная энергия минимальна. Свободная поверхностная энергия есть часть свободной энергии системы, поэтому [c.265]

Известно, что чем меньше радиус частицы, тем выше химический потенциал ее атомов и, следовательно, выше растворимость, подчиняющаяся уравнению Томсона—Фрейндлиха [104 ]. Однако этот эффект, обусловленный свободной энергией на поверхности раздела, имеет значение только для тел с большой удельной поверхностью. Расчет по указанному уравнению для типичного материала с. атомной массой 50, плотностью 10 г/см и свободной поверхностной энергией 5 <10 Дж/см показывает, что влияние размера частиц на растворимость начинает существенно проявляться только при радиусах кривизны менее 5 А. Сказанное полностью относится к растворению микровыступов на поверхности металла преимущественное растворение их относительно гладкой поверхности возможно только в случае очень острых микронеровностей, радиус закругления которых не превышает 5 А. Очевидно, в общий баланс гетерогенной реакции такие субмикровыступы не внесут заметного вклада, так как растворятся в первую очередь при очень малом материальном выходе. [c.171]

Выше были рассмотрены два основных эффекта физико-хими- i ческого влияния активной среды на физико-механическое состоя- ние твердого тела, обусловленные облегчением процесса пере- стройки межатомных связей в условиях необратимого (коррози- онного) взаимодействия тела со средой (хемомеханический эффект) и в условиях обратимого (адсорбционного) взаимодействия (эф- фект Ребиндера). Термодинамическим условием для развития эффекта Рибендера является обратимое адсорбционное понижение свободной поверхностной энергии, т. е. поверхностного потенци- I ального барьера [124]. Этот энергетический барьер не следует J смешивать с механическим барьером, например, с покровными пленками, которые препятствуют выходу дислокаций и развитию I пластического скольжения. [c.143]

По литературным данным рассмотрено влияние двадцати трех элементов на ллотность р жидкого железа и тридцати трех — на его свободную поверхностную энергию а. Для удобства систематизации влияние элементов на р и о железа рассмотрено по группам периодической системы Д. И. Менделеева. В обзор включены полученные авторами данные для двойных сплавов железа с медью, золотом, алюминием, галлием, углеродом, германием и оловом. Используя известные критерии поверхностной активности, авторы провели оценку надежности имеющихся литературных и собственных данных. Табл. 2, библиогр. 109. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...