Прочность связей химических

Более существенную информацию, очевидно, удалось бы получить, подойдя к оценке прочности связи защитных покрытий с другой стороны, определяя адгезию жидких (расплавленных) покрытий к твердой поверхности стали. В этом случае, в результате измерений можно было бы получить информацию о межчастичном взаимодействии покрытия и металла. Определение адгезии материала покрытий в жидком состоянии к твердой поверхности стали, очевидно, позволило бы в большей степени пролить свет на физико-химические явления, наблюдаемые при формировании защитных покрытий на поверхности металла, и лучше изучить влияние различных факторов (состава материала покры- [c.44]

МОЖНО управлять вручную или автоматически в соответствии с программой для удовлетворения конструкционных требований. В качестве связующего наиболее часто применяют эпоксидные смолы, хотя также могут быть использованы полиэфирные смолы. Многие изделия, полученные намоткой с использованием эпоксидной смолы в качестве связующего, являются достаточно плотными, содержат до 70—80% наполнителя и 20—30% связующего. Однако в химической промышленности эти показатели не обеспечивают оптимальной коррозионной стойкости. При неплотной намотке на намоточной машине могут быть получены изделия, содержащие 50—60% стекловолокна и 40—50% смолы. Такое соотношение связующего и наполнителя обеспечивает более приемлемое сочетание прочности и химической стойкости. [c.316]

На большинстве технических металлов адсорбция кислорода (вплоть до 0>1) протекает необратимо с образованием прочных химических соединений. Одним из показателей, нередко характеризующих прочность связи адсорбированных частиц с поверхностью металла, является теплота адсорбции. Теплоты хемосорбции изменяются в широких пределах — от 80 кДж/моль и меньше для серебра до 800 кДж/моль — для вольфрама. [c.36]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

При оптимальных режимах изготовления композиционного материала реализуется, как правило, и оптимальная степень физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученной композиции определяется в основном прочностью самих армирующих волокон, причем вследствие возросшей прочности связи матрицы с волокнами разрыв отдельных волокон не сопровождается отслоением их от матрицы, так что разорванные волокна продолжают нести нагрузку (за исключением участков вблизи обрыва, длина которых меньше критической), т. е. осуществляется локализация разрывов волокон. [c.11]

Начальная стадия процесса взаимодействия борных волокон с алюминиевой матрицей исследована в работе [68]. Установлено, что этот процесс протекает в две стадии. Вначале происходят разрушение и коагуляция пленки окиси алюминия, связанная, по-видимому, с диффузией кислорода в дальнейшем наблюдается химическое взаимодействие с образованием включений диборида алюминия, приводящее к резкому снижению как прочности композиционного материала, так и прочности связи волокон с матрицей. [c.82]

Волокна, проволоки и нитевидные кристаллы, применяемые в качестве упрочнителей, перед процессом диффузионной сварки чаще всего подвергают поверхностной очистке химическими методами. Это связано с наличием на поверхности упрочнителей различного вида замасливателей, смазок, применяемых в процессе изготовления волокон и проволок, тонких слоев окислов и др. Такая очистка осуществляется в щелочных или кислотных травителях. С целью повышения прочности связи на границе раздела упрочнителя с матрицей на поверхность волокон и нитевидных кристаллов в некоторых случаях наносят покрытие из металла или соединений методами химического, электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы и др. [c.120]

При напылении на поверхность алюминиевой или титановой фольги последнюю подвергают обезжириванию и осветляющей химической обработке, имеющей целью полное или частичное растворение слоя окислов, неизменно присутствующих на поверхности фольги. В некоторых случаях для лучшего растворения окисной пленки целесообразно предварительно подвергнуть поверхность фольги пескоструйной обработке или механической чистке металлической щеткой такая обработка приводит к механическому разрушению окисной пленки и облегчает процесс химического растворения ее. Следует отметить, что удаление окисной пленки с поверхности фольги не только повышает прочность связи ее с напыляемым слоем, но и значительно облегчает последующий процесс диффузионной сварки. [c.171]

Любая законченная теория КР должна объяснять взаимосвязь таких трех факторов, как энергетические условия разрущения (это термодинамическая проблема, которая в итоге может быть решена на уровне квантовой механики, т. е. влияние среды на прочность связи), кинетика процесса разрушения и специфическое влияние металлургических и химических факторов. [c.388]

Почти все химические соединения (табл. 34), обладающие высокой прочностью связи, особенно окислы кремния, тугоплавких металлов, алюминия, щелочных, редкоземельных металлов, являются диэлектриками, пригодными для использования в интегральных микросхемах. Получение пленок термодинамически стабильных соединений возможно с помощью различных методов вакуумного осаждения и при различных маршрутах химических реакций. [c.454]

Критерии качества и расчет прочностных свойств серого чугуна. Для оценки прочностных свойств серого чугуна, связи прочности с химическим составом, структурой, условиями охлаждения отливки в литейной форме и т. п. разработаны многочисленные эмпирические зависимости. [c.88]

На рис. 47 показана зависимость относительной твердости от модуля упругости и твердости чугуна, а на рис. 48 — связь относительной прочности с химическим составом, степенью эвтектичности, толщиной стенки и прочностью чугуна. [c.90]

Многослойные электролитические покрытия получают, последовательно наращивая на детали разные металлические покрытия в различном сочетании. Многослойные покрытия имеют положительные свойства различных электролитических осадков. Такие покрытия применяют для увеличения прочности связи между поверхностью детали и слоем покрытия, более равномерного отложения покрытия на деталях сложной формы, защиты от воздействия химически активной среды, получения благоприятной микроструктуры и повышения износостойкости. Обычно применяют многослойные покрытия из меди, никеля и хрома. [c.188]

Наряд> с химической совместимостью гфи создании композита важно обеспечить механическую совместимость, т.е. соответствие упругих констант, коэффициентов термического расширения и показателей пластичности компонентов, позволяющих достигнуть прочности связи для передачи напряжений через границу. [c.69]

Прочность связи между резинокордными деталями зависит от физико-химических свойств материалов, технологических факторов процесса и конструктивных параметров прикаточных и других механизмов. [c.111]

Стекла щелочные, содержащие добавки К2О и НагО, имеют пониженную температуру плавления, прочность и химическую стойкость ввиду разрыва прочной связи Si—О—Si. [c.270]

Не рассматривая детально различные приближения в теории молекул, отметим, что физической причиной понижения энергии при образовании молекулы являются притяжение электронов одновременно к обоим ядрам и неразличимость электронов. Каждый электрон концентрируется в области между ядрами в ней же резко растет плотность заряда. Таким образом, возникновение химической ковалентной связи сопровождается сгущением зарядового облака в пространстве между ядрами. При этом потенциальная энергия электрона вследствие его притяжения к обоим ядрам становится больше по абсолютной величине (оставаясь отрицательной), чем в случае притяжения электрона только к одному ядру, и общая энергия системы понижается. Увеличение плотности заряда в области между ядрами, по-видимому, возможно, если зарядовые облака электронов перекрываются. Степень перекрытия может служить приближенной мерой прочности связи. [c.16]

Прочность связи, возникающей между атомами в молекуле, как уже указывалось, зависит от перекрытия зарядовых облаков (атомных орбит) спаренных электронов. Расчеты показывают, что перекрытие будет максимальным, если отказаться от четкого разделения орбит на s, р, с/-типы и предположить, что электроны находятся в смешанных состояниях. Об этом же говорят другие физические (спектры) и химические данные. Например, для молекулы СН4, в которой должны были бы возникать три связи, образованные р-электронами атома углерода, и одна связь, образованная s-электронами, все четыре связи оказываются эквивалентными. [c.18]

Выбор метода получения КМ основан на анализе межфазного взаимодействия компонентов, их химической и механической совместимости. Химическая совместимость — это способность компонентов в условиях эксплуатации не образовывать хрупких химических соединений, которые разрушаются под действием внешней нагрузки. Металлы в КМ могут образовывать твердые растворы, механические смеси или хрупкие химические соединения. Если в зоне соединения компонентов КМ не образуется хрупких интерметаллидных соединений, а формируется пластичный переходный слой, то такой КМ обладает высокими эксплуатационными свойствами. Прочность связи компонентов определяется их химической и механической совместимостью по модулям упругости, коэффициентам термического расширения, пределам прочности и показателям пластичности. [c.122]

Стеклопластики относят к ОКМ на основе термопластичных и термореактивных связующих, армированных стекловолокнами, стеклотканью, пряжей. Они обладают высокой удельной прочностью и жесткостью, усталостной прочностью, особыми химическими, теплоизолирующими, электрическими свойствами. Детали из них изготавливают штамповкой, формовкой с нагревом, литьем под давлением. Широко применяются в различных отраслях промышленности и технике. Из них изготавливают армированные сэндвичевые конструкции в самолетостроении и судостроении. [c.154]

Если компоненты А и В образуют одно или несколько химических соединений (диаграммы состояния типа и, и ), то на границе шва и основного металла обычно развивается прослойка химического соединения, богатая наиболее легкоплавким компонентом припоя. Связь между слоем химического соединения и паяемым металлом ие чисто металлическая. Прочность паяемого соединения определяется в этом случае прочностью связи этого слоя и паяемого металла, прочностью н пластичностью слоя химического сое- [c.76]

Свойства композиционных материалов зависят не только от фи-зико-химических свойств компонентов, но и от прочности связи между ними. Обычно компоненты для композиционного материала выбирают со свойствами, существенно отличающимися друг от друга. [c.294]

Плазменным напылением наносят покрытия из матричного материала на армирующие волокна без существенного повышения их температуры. Прочность сцепления покрытия с основой определяется механическим сцеплением частиц напыляемого металла или сплава с шероховатой поверхностью, силами адгезии и химическим взаимодействием. Прочность связи плазменных покрытий значительно ниже, чем покрытий, получаемых металлизацией, испарением или конденсацией в вакууме. [c.305]

На ранних этапах разработки композиционных материалов предполагалось, что для достижения максимальных свойств композиции желательно развитие высокопрочной химической связи между матрицей и волокном. В настоящее время принято считать, что прочность связи имеет оптимум, который находится намного ниже максимально возможной химической связи, и, безусловно, может быть достигнут чисто механическим сцеплением. [c.232]

Для осуществления взаимодействия по схеме 2) необходимо создать на поверхности металла реакционный слой в виде непроницаемой сплошной пленки, состоящей из окисла или окисного соединения, прочно соединенного с основой, и обладающей химическим сродством к осаждаемому материалу. Удовлетворительной прочностью связи с металлической основой обладает ограниченное число компактных окислов, например N10, СгзОз, А12О3, ЗЮа, некоторые окислы низшей валентности, например ГеО, М0О2 и др., а также субокислы. Низшие окислы и субокислы образуются и существуют в узком интервале температур. Поэтому при выборе температуры подогрева подложки необходимо учитывать кинетику окисления металла пли сплава, чтобы осуществить намеченную схему взаимодействия. [c.94]

Термин окисная связь введен для объединения в одну группу композитов, упрочненных волокнами окислов. Сюда относятся также и композиты, в которых связь образуется между окисными пленками. Следует признать, что образование окисных связей подчиняется указанным выше принципам химического взаимодействия, но выделение их в отдельную группу, видимо, желательно, поскольку композиты этого класса имеют свои особенности, а механизм образования связи в большинстве таких систем исследован недостаточно глубоко. Действительно, окисные связи изучены наиболее подробно не в композитах, а в других системах, например, в металлокерамических спаях для электронных трубок или в эмалях на металлах. Наиболее полное исследование такой связи в композитах выполнено Саттоном и Файнголдом [45] в лаборатории космического материаловедения компании Дженерал электрик . Авторы обнаружили влияние малых примесей на прочность связи в композите высокочистый никель — окись алюминия. Все более очевидной становится роль следов примесей независимо от их источника при формировании связи в композите. В гл. 10 приведены некоторые результаты исследования трех систем с окис-ной связью. На одной из них, а именно, на системе никель — окись алюминия новым методом детально изучена совместимость и показано заметное влияние примесей. Кроме того, в гл. 8, посвященной поверхностям раздела в композитах с окисным упрочнением. [c.84]

С точки зрения представлений об окисной связи работа [45] достойна упоминания, так как в предложенной модели композита сапфир — никелевый сплав авторы обусловили химическим взаимодействием прочность связи. Они предположили, что прочность связи возрастает по мере увеличения степени взаимодействия. Однако эффективная сила связи может и уменьшаться, если избыточное взаимодействие ослабляет упрочиитель. Прочностные аспекты этой теории обсуждаются более подробно в гл. 4, посвященной влиянию поверхностей раздела на продольную прочность композитов. Там отмечается, что наблюдаемая прочность связи очень мало изменяется с ростом толщины зоны взаимодействия от 0,1 до 5 мкм. Этот результат может означать, что для образования весьма прочной связи достаточно совсем небольшого взаимодействия. Последнее объяснение лучше согласуется с тем влиянием реакции на (Прочность связи, которое наблюдается в системах других типов, например титан — бор. [c.85]

ЧТО роль покрытии заключается в предотвращении повреждения поверхности волокна при механическом и химическом взаимодействии и в облегчении смачивания и образования связи. Ранее Саттон и Файнголд [34] указали на противоречивость этих требований. Основываясь на собственных исследованиях влияния добавки в никель 1% того или иного легирующего элемента на прочность связи между никелевой матрицей и пластинкой окиси алюминия (сапфира), они заключили, что поверхностные повреждения и связь компонентов зависят от степени развития реакции [c.154]

Механические характеристики полимерных ком1Позитов, арми рованных волокнами, зависят главным образом от трех факторов прочности и упругости волокна прочности и химической стабильности смолы прочности связи между смолой и волокном, от которой зависит эффективность передачи напряжения через поверхность раздела. Каждый из перечисленных факторов может влиять на механические свойства композитов. [c.12]

Подводя итог рассмотрению роли химического взаимодействия между волокнами и матрицей в поведении композиций под нагрузкой, следует еще раз подчеркнуть, что для получения композиций с оптимальным комплексом механических свойств следует допустить некоторую степень химического взаимодействия. Состояние поверхности раздела, прочность связи между компонентами непосредственно влияют на прочность в поперечном направлении, вязкость разрушения, усталостные свойства и прочность при сжатии. Прочность связи несущественно влияет на прочность в продольном направлении и длительную прочность одноосноармиро-ванных волокнистых композиций. [c.89]

Избыточная вода остается в бетоне в виде водяных нор или испаряется, оставляя воздушные норы. В обонх случаях цементный камень в бетоне ослабляется, а вокруг пор концетрируются местные напряжения. Поэтому прочность бетона будет тем меньше, чем больше было взято воды по отношенню к весу цемента в свожеизготовлеппоп бетонной смеси н чем меньше воды связалось химически в процессе твердения бетона. [c.458]

Избыточная вода остается в бетоне в виде водяных пор или испаряется, оставляя воздушные поры. В обоих случаях цементный камень в бетоне ослабляется, поперечное сечение тела камня, противостоящее нагрузке, уменьшается, а вокруг пор концентрируются местные напряжения. Поэтому прочность бетона будет тем меньше, чем больше пористость цементного камня, т. е чем больше было взято воды по отношению к весу цемента в свежеизготовленной бетонной смеси и чем меньше воды связалось химически в процессе твердения бетона. [c.1020]

Термопласты с наполнителями в виде синтетических но.покон (пропиленовое волокно, капрон, лавсан, винол) являются перспективными. Такие волокна имеют близкую со связующими химическую природу, и упрочнение получается высоким (волокна и связующее работаю совместно), Ползучесть волокнистых термопластов уменьпздсгся почти Б 5 раз, длительная прочность возрастает Б десятки раз. [c.462]

После определения конструкции композита - выбора компонентов и распределения их функций, приступают к решению наиболее сложной задачи изготовлению композиционного материала, вк.тючающему выбор геометрии армирования (например, различного рода плетения) и наиболее эффективного технологического метода соединения компонентов композита друг с другом (например, золь-гель методы, методы порошковой металлургии, методы осаждения-напыления и другие). Однако основная сложность заключается не в сборке отдельных компонентов композита, а в образовании между ними прочного и специфического соединения. При этом большую роль играет предварительный анализ фаничных процессов, происходящих в системе. Межфазное взаимодействие оказывает влияние на прочность связи компонентов, возможность химических реакций на границе и образование новых фаз, формируя такие характеристики композита, как термостойкость, устойчивость к действию агрессивных сред, гфочность и дру гие важные экс-штуатационные характеристики нового материала. Осуществление кон-тpOJ я не только за составом, но и за структурой требует развития теории, которая позволила бы предсказать, как будет влиять то или иное изменение на свойства композита. Когда стало расти число возможных комбинаций матрицы и армирующих волокон, а простое слоистое армирование начало уст пать место армированию сложными переплетениями, исследователи стали искать пути, позволяющие избежать чисто эмпирического подхода. Задача состоит в том, чтобы по характеристикам волокна (частиц и др.), матрицы и по их компоновке заранее предсказать поведение композита. [c.12]

Как отмечалось, межфазное взаимодействие оказывает влияние на прочность связи компонентов композита, возможность химических реакций и образования новых фаз на фаницах, формир я такие свойства как термостойкость, устойчивость к действию агрессивных сред, прочность и другие важные эксплутационные характеристики нового материала. Поэтому при производстве и эксплуатации композитов возникает актуальная научная физико-химическая проблема изучения граничных химических реакций и фазовых переходов в многокомпонентных системах. [c.32]

Основными ценными качествами керамики, использутощимися во всех областях ее применения, являются химо- и теплостойкость. Поскольку большинство керамических материалов состоит из оксидов металлов, дальнейшее окисление (при горении или других химических реакциях), как правило, невозможно. Прочность связей между атомами в керамических материалах огфеделяет также их высокие температуру плавления, твердость и жесткость. Однако, природа этих же связей оп-реде.тает и решающий недостаток керамики - ее хрупкость. Прочность связей препятствует скольжению атомных слоев относительно друг друга, и материал теряет деформируемость (имеющуюся у пластичных материалов типа меди), а с ней и способность противостоять прилагаемой нафузке. Другое следствие хрупкости керамики состоит в том, что вьщерживаемые ею сжимающие нагрузки существенно превосходят допустимые нагрузки на растяжение и сдвиг. Под действием нагрузки хрупкий материл легко трескается и разрушается, поэтому керамические материалы чрезвычайно чувствительны к малейшим нарушениям микроструктуры, которые становятся источниками зарождения трещин. [c.53]

Смачивание полимерных материалов. Механические характеристики полимерных ко.мпозитов, армированных волокнами, зависят от трех факторов 1) протаости и утфутости волокна, 2) прочности и. химической стабильности полимерной матрицы (смолы, полиэтилен и др.), 3) прочности связи между смолой и волокном, от которого зависит эффективность передачи напряжений через поверхность раздела. [c.103]

Атомная структура керамических материалов обеспечивает их химическую стойкость к разрушающем воздействию агрессивной окружающей среды, например, растворителей. Поскольк большинство керамических материалов состоит из оксидов, дальнейшее окисление (при горении или других химических реакциях), как правило, невозможно. Керамика - это материал, который сгорел , прокорродировал и, будучи продуктом этих реакций, уже не подвержен разрушению такого типа. Прочность связей между атомами в керамических материалах определяет их высокие температуры плавления, твердость и жесткость. Природа этих же связей определяет и решающий недостаток керамики - ее хрупкость. Поэтому усилия ученых направлены на устранение таких микроскопических дефектов, как поры, агломераты, химические примеси, которые становятся источниками зарождения трещин. Один из способов достижения этого состоит в тщательной очистке и очень тонком размоле исходного порошка и плотной его упаковке перед спеканием, что приводит к получению керамики с предельно мелкими кристаллическими зернами. [c.155]

В процессе изготовления покрышки окончательное соединение деталей достигается их совулканизацией. Процесс совулканиза-ции включает диффузионное перемеш,ение молекул и их участков особенно интенсивно в начальный период вулканизации, когда температура в зоне контакта не достигла еш,е значений, при которых начинается образование поперечных связей. Ди(] узия прерывается накладываюш,имся на нее процессом вулканизации, закрепляющим продиффундировавшие молекулы или их участки прочными химическими связями. Это приводит к значительному повышению прочности связи в граничном слое между деталями, в которых продиффундировавшие участки молекул имели слабые межмолекулярные связи. [c.113]

Факты сегрегации самих легирующих добавок породили догадку, что такая сегрегация еще более повышает прочность связи по поверхности раздела [68]. К химическим особенностям добавок, усиливающих адгезию, следует отнести высокоотрицательные значения AG/ оксидов и сульфидов, электронную конфигурацию с незанятыми d орбиталями и низкую растворимость в системе Ni( o, Fe) [68]. [c.30]

Многие из указанных материалов и методов обработки применяются при изготовлении деталей, подвергающихся при эксплуатации периодическим нагревам. Чаще качество этих деталей оценивают по прочности связи слоев, отличающихся друг от друга составом, и по способности сопротивляться образованию трещин термической усталости. Однако с гетерогенизацией структуры и свойств в пределах поперечного сечения детали появляются условия для необратимого формоизменения. Ниже рассмотрены некоторые вопросы влияния химической макронеоднородности на размерную стабильность стали. Роль микроскопической неравномерности распределения компонентов сплава, обусловленной гетерофазной микроструктурой материала, дендритной ликвацией и др. обсуждалась ранее. [c.167]

Изложенные в предыдущих разделах вопросы механизма коррозионных процессов относились к случаям, когда скорости собственно анодных реакций растворения металлов не зависели от состава раствора. В действительности же нередко на скорости процессов растворения, явно лимитирующимися электрохимическими стадиями, влияет не только потенциал, но (при постоянном потенциале) и концентрации некоторых компонентов раствора, чаще всего анионов электролита. Эти эффекты нашли объяснения на основе развитого Я.М. Колотыркиным учения, согласно которому электрохимичес1сие реакции ионизации атомов металла, как правило, включают стадии химического или адсорбционно-химического взаимодействия поверхностных атомов металла с компонентами среды. Такое взаимодействие приводит к образованию устойчивых или промежуточных комплексов металла с компонентами раствора непосредственно в электрохимической стадии. При хемосорбции компонента, участвующего в реакции растворения металла, реализуется определенная прочность связи между адсорбированной частицей и электродом и определенная степень заполнения поверхности, возрастающие по мере смещения потенциала в положительном направлении и определяющие скорость растворения металла. [c.95]

Для получения плотных алюминиевых покрытий на углеродных волокнах был с успехом опробован метод вакуумного напыления, однако при этом способе металлизации существует значительный экранный эффект, и для получения равномерных покрытий по всему сечению жгута необходимо перед напылением укладывать жгут в тонкую ленту. Из покрытых алюминием углеродных волокон методом горячего прессования получили компактные образцы композиционного материала. Распределение волокон в материале в целом оказалось достаточно равномерным, однако механические характеристики материала были невысокими, очевидно из-за недостаточной прочности связи матрицы и волокна (наблюдалось отслаивание алюминия от волокон). Более успешные эксперименты проведены по алюминированию волокон методом химического осаждения при термическом разложении триизобутила алюминия экранный эффект в этом случае не проявляется и покрытия получаются однородными по всему сечению углеродного жгута. Были сделаны также попытки изготовления углеалюминиевого материала из покрытых таким образом волокон методами горячего и холодного прессования, но из-за малого количества полученного материала его свойства не определялись. [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...