Кинетическая совместимость

Обычно химическую совместимость составляющих композиции подразделяют на термодинамическую и кинетическую [93 ]. Термодинамическая совместимость компонентов определяется их диаграммами равновесия. Однако для неравновесных систем, к которым относится большинство металлических композиционных материалов, эти диаграммы состояния могут лишь указывать тип или направленность реакций, а также возможные фазовые равновесия. Отсутствие термодинамической совместимости вовсе не исключает возможности использования данной комбинации составляющих, так как, варьируя параметры получения композиционных материалов, можно добиться приемлемой кинетической совместимости компонентов. Кинетическая совместимость зависит от таких термически активируемых процессов, как диффузия, скорость химических реакций, скорость растворения или образования новой фазы. [c.57]

Выше уже отмечалось, что кинетическая совместимость волокон и матрицы определяется процессами диффузии, скоростями химических реакций между ними, а также скоростями растворения или роста новых фаз. Исследование кинетики взаимодействия в металлических композиционных материалах необходимо для рационального выбора комбинации матрица — волокно, определения оптимальных параметров получения композиций и оценки их времени эксплуатации. [c.67]

Для того, чтобы композит обладал стабильными свойствами при повышенных температурах, его компоненты должны быть химически совместимы. Понятие химической совместимости включает понятие термодинамической и кинетической совместимости. [c.68]

Сочетание в одном материале веществ, существенно отличающихся по химическому составу и физическим свойствам, выдвигает на первый план при изготовлении и соединении КМ проблему термодинамической и кинетической совместимости компонентов. Под термодинамической совместимостью понимают способность контактирующих фаз находиться в состоянии термодинамического равновесия неограниченное время при температурах получения и эксплуатации. [c.163]

В искусственно созданных КМ объединяемые компоненты предположительно не должны изменять своих исходных свойств. Такие КМ называют наполненными (дисперс-но-наполненные, или содержащие армирующие частицы волокнистые, или содержащие наполнитель в виде волокон). Почти все искусственно созданные КМ обладают лишь кинетической совместимостью, или способностью сохранять метастабильное равновесие в определенных температурно-временных интервалах. Для достижения кинетической физикохимической совместимости компонентов таких КМ существуют следующие способы [c.163]

Термомеханическую кинетическую совместимость компонентов КМ обеспечивают [c.164]

Межфазное взаимодействие компонентов в композиционных материалах определяется их термодинамической, кинетической и механической совместимостью. Под термодинамической совместимостью понимают способность матрицы и армирующих элементов достаточно быстро устанавливать равновесное состояние при различной степени нафева как при изготовлении, так и в условиях эксплуатации. Такое состояние достигается, если компоненты обладают взаимной растворимостью. Кинетическую совместимость определяют как способность компонентов достичь метаста-бильного равновесия за счет процессов диффузии, адсорбции, химических реакций, релаксации и др. Механическая совместимость достигается соответствием в допустимых пределах характеристик упругости и пластичности, а также коэффициентов линейного расширения. [c.355]

Квантили нормального распределения 518, 519 Кинетическая совместимость 336 Когезия 80 [c.574]

Кинетическая совместимость — способность компонентов композиционных материалов сохранять метастабильное равновесие в определенных температурно-временных интервалах [3]. Проблема кинетической совместимости имеет два аспекта 1) физико-химический — обеспечение прочной связи между компонентами и ограничение на поверхностях раздела процессов растворения, гетеро- и реакционной диффузии, которые ведут к образованию хрупких продуктов взаимодействия и деградации прочности армирующих фаз и композиционного материала в целом 2) термомеханический—достижение благоприятного распределения внутренних напряжений термического и механического происхождения и снижение их уровня обеспечение рационального соотношения между деформационным упрочнением матрицы и ее способностью к релаксации напряжений, предупреждающей перегрузку и преждевременное разрушение упрочняющих фаз [4]. [c.493]

Электрон может иметь любую кинетическую энергию. Если внутренняя энергия атома изменяется непрерывно, то при столкновениях электронов с атомами передается любая порция энергии, совместимая с законом сохранения. Напомним, что ввиду большой разницы масс электрона и атома изменение кинетической энергии атома при столкновениях невелико и при необходимости учитывается по формулам классической механики. [c.76]

Использование обобщенных координат — одно из преимуществ формализма Гамильтона—Якоби. Что же касается уравнений Лагранжа, то их особенное преимущество состоит в том, что все вычисления сводятся к составлению выражения для кинетической энергии, выраженной в функции /, д,д, а к простым дифференцированиям. При рассмотрении принципа Гамильтона надо допустить, что систему можно заставить перейти от того же начального к тому же конечному положению, что и в действительном движении, с помощью некоторого фиктивного движения (бесконечно мало отличающегося от действительного), не заботясь о том, чтобы удовлетворялись уравнения динамики, но сохраняя связи. Интеграл Гамильтона может обратиться в нуль для всех вариаций, совместимых со связями, лишь в том случае, если сумма под знаком интеграла постоянно равна нулю. В противном случае, изменяя знаки всех 3 одновременно, можно выбрать их так, чтобы сумма под знаком интеграла была все время положительна, а следовательно, интеграл не был бы равен нулю. При 17 = 0 из принципа Г амильтона получим [c.868]

В качестве пластификаторов в технологии резины применяются продукты, удовлетворяющие следующим требованиям хорошая совместимость с полимерами химическая и термическая стойкость на всех стадиях производства и при эксплуатации резиновых изделий низкая летучесть при температурах переработки и вулканизации резиновых смесей (малое парциальное давление паров) и отсутствие неприятного запаха малое изменение вязкости в широком интервале температур низкая токсичность отсутствие или незначительное влияние на кинетические параметры вулканизации низкая стоимость. [c.18]

Все возможные положения нашей системы , совместимые со связями, определяются одной обобщенной координатой ф - углом между радиусом-вектором точки (г, т) и ортом е1 (рис. 82). В рассматриваемом случае из (3) получим выражение для кинетической энергии в обобщенных координатах [c.247]

Пусть Р является максимальным числом А + а) пар, которые-могут быть образованы Р также будет максимальным числом В Ъ пар. Обозначим через g А), g (а), д В) я g (Ь) соответственно числа состояний А, а, В и Ь с внутренней энергией совместимой с реакцией, т. е. g является фактором вырождения состояния. Теперь выражение для числа кинетических состояний свободной частицы с импульсом р в интервале изменения импульса р можно представить в виде [c.526]

Существуют композиты псевдопервого класса. Это системы, состоящие из кинетически совместимых компонентов, в которых принципиально возможно образование новых соединений на поверхности раздела, Однако оптимальная технология позволяет избежать их образования в ходе изготовления композита, эксплуатация которого осуществляется при достаточно низких температурах, исключающих возможность протекания химических реакций. Например, композит А1 -В, по-тучен-ный методом пропитки борных волокон расплавленным аитюминием, относится к третьему классу, так как при повышенных температурах на фанице раздела волокно - матрица может образоваться слой борида алюминия. Однако тот же композит, полученный по оптимальной технологии диффузионной сварки, следует отнести к композитам псевдопервого класса, поскольку реакция образования борида не успевает пройти. [c.71]

Третья группа методов - направленное легирование компонентов, приводящее к вьфавниванию химических потенциалов матрицы и ар-мир>тощего элемента. Тем самым достигается уменьшение движущей силы взаимного растворения компонентов и снижается скорость диффузионного взаимодействия. Пример термодинамической оценки влияния лепфующих добавок на стабильность композиции Ni-W был рассмотрен ранее. Следует отметить, что этот способ позволяет добиться тер-.уюдинамической совместимости представ.ляющих практический интерес матриц и волокон только в редких случаях, однако он успешно применяется для улучшения их кинетической совместимости. [c.75]

Сварку в расплаве разнородных полимеров можно выполнить без особых затруднений лишь по отношению немногих пар [63, 64], в частности, методами, обеспечивающими достижение механического смешения вязкой массы полимеров в зоне контакта и быстрое охлаждение ниже температуры стеклования, препятствующее разделению смеси, то есть создающее условия для кинетической совместимости. Например, ультразвуком сваривают ПС с сополимерами стирола, ПВХ с ПБТ и ПММА, ПА 6 с ПА 66, ПС с ПФО, ПК с ПФО и полисульфопом [64-66]. Многие из этих пар могут быть сварены трением [63, 67]. При этом, по мнению авторов работы [68], свариваемость ультразвуком или трением объясняется наличием сильного течения расплава при осуществлении этих двух видов сварки. Нагретым инструментом сваривают встык трубы из ПП с фиттингами из сополимера пропилена с этиленом [69]. И при этом виде сварки механическое перемешивание макрообъемов в зоне стыка рассматривается как фактор, способствующий образованию соединения разнородных ПМ [70]. Однако, несмотря на эти известные факты, соединение сваркой деталей из разнородных ПМ, а также деталей из свежего термопласта с деталями из того же термопласта, подвергнутого многократной переработке, остается важной проблемой в области сборки изделий из ПМ. Даже термопласты с одинаковой химической структурой, но различающиеся реологическими свойствами, требуют применения специальных технологических приемов, чтобы обеспечить получение качественного соединения. [c.341]

Сочетание в одном материале веществ, существенно различающихся по химическому составу и физическим свойствам, выдвигает на первый план при разработке, изготовлении и соединении композиционных материалов проблему термодинамической и кинетической совместимости компонентов. Под гермо- [c.492]

Если бы при варьировании состояния системы были учтены все возможные в ней (совместимые с заданным набором компонентов) фазы, то устойчивое равновесие можно было бы считать абсолютно устойчивым. Однако полноту набора фаз никогда нельзя гарантировать, в том числе и при эксперимен-тaль юм изучении равновесия, так как некоторые из вполне стабильных фаз могут не образоваться в силу, например, кинетических причин. Поэтому стабильность и метастабильность равновесия имеют смысл только в пределах заданного моделью системы множества фаз и составляющих веществ. [c.116]

Термодинамически несовместимые составляющие композита в определенных температурно-временных интервалах с использованием новых оптимальных технологий мог т быть совместимы кинетически и достаточно надежно работать. [c.69]

Совместимость Мк и Мп прежде всего определяется характером физико-химического взаимодействия их металлических основ, определяемого диаграммой состояния. Хотя диаграмма состояния характеризует зависимость структуры сплавов от их химического состава лишь в равновесных условиях, термодинамически неравновесная система паяемый металл — припой в условиях пайки стремится к стабильному или метастабильному рапиовесию, и поэтому диаграмма состояния с учетом кинетического фактора позволяет прогнозировать направление развития физико-химических процессов на их границе как при пайке, так и при эксплуатации паяных соединений. [c.72]

Этот результат справедлив для любого значения п. При рассматриваемом изменении кинетическая знергия должна постоянно равняться нулю, а потенциальная энергия должна иметь наимзньшее значение, совместимое с внешними координатами. Условие наимзньшзй возможной потенциальной энер- [c.130]

Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. При хорошей совместимости изменение свойств материалов вследствие контакта со средами должно происходить в заданных пределах в течение установленного срока. Для подтверждения совместимости проводят комплекс физико-механических (на набухание, прочность, твердость, морозостойкость и др.), специальных (на трение, термостарение и т. д.) и натурных испытаний. Совместимость оценивают качественно (по трех-, четырех-, пяти- и десятибалльной системам) либо количественно (по кинетическим константам протекания процесса — энергии активации, константам скорости химических реакций, параметрам диффузии). Несмотря на прин- [c.197]

Существует ряд теорий, которые определяют величину адгезии в зависимости от природы и числа связей, приходящихся на еди- ницу площади контакта адгезива и субстрата. К числу таких теорий относится диффузионная теория [4], Диффузия макромолекул при. а адгезии полимеров была доказана прямыми методами. Для осущест-вления диффузионных процессов необходимо соблюдение двух усло-вий термодинамического, которое сводится к взаимной раствори-мости адгезива и субстрата и их совместимости кинетического, кото-"Оч рое достигается подвинсностью макромолекул полимеров. При глу- бшшой диффузии происходит размыв границы раздела субстрат — адгезив. Диффузия все же имеет место при адгезии ограниченного числа систем. Она, например, не наблюдается при адгезии на некоторых металлических поверхностях, при формировании покрытия из слоя прилипших частиц и в других случаях. [c.17]

Термодинамический анализ совместимости полимеров и фазового состояния полимерных композиций характеризует состояние смеси полимеров в условиях равновесия. В реальных условиях совмещения полимеров процессы их взаимного растворения или разделения фаз в решающей степени определяются кинетическими параметрами, связанными с условиями смешения и физическим состоянием полимеров. Высокая вязкость полимеров затрудняет достижение равновесия из-за малой скорости диффузии макромолекул. С другой стороны, механическим путем можно добиться любого уровня диспергирования даже несовместимых полимеров и на любой стадии смешения охлаждением ниже снизить скорость диффузии макромолекул и стабилизировать достигнутую стадию смешения, придав ей псевдоравновесный (метастабильный) характер. Если один или оба полимера находятся в застеклованном состоянии, то степень диспергирования, достигнутая на стадии совмещения, будет сохраняться неограниченно долго, несмотря на термодинамическую несовместимость компонентов. При нагревании выше изменяется характер распределения компонентов в смеси вследствие стремления к равновесию, т. е. к разделению фаз, если смесь состоит из термодинамически несовместимых полимеров, или к взаимному растворению термодинамически совместимых полимеров. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...