Типы химического взаимодействия на поверхности раздела

В этой главе будут рассмотрены четыре вопроса типы химического взаимодействия на поверхностях раздела, механические [c.57]

ТИПЫ ХИМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА [c.58]

Из всего многообразия применяемых в данное время композиционных материалов системы металл—металл или металл—неорганическое вещество в зависимости от формы поверхности раздела могут быть выделены две основные группы I — материалы матричного типа, состоящие из различным образом расположенных упрочняющих частиц или армирующих элементов, соединенных связующим веществом, и II — материалы слоистого типа, к которым следует отнести биметаллы, а также различного рода многослойные металлические материалы (рис. 114). Предлагаемая схема охватывает лишь некоторые основные типы композиционных материалов. Необходимо отметить, что для создания рациональных композиций материалов как первой, так и второй групп очень важно изучить процессы взаимодействия компонентов. Эта взаимодействие может быть как физико-меха-ническим (возникающим в процессе совместного деформирования), так и химическим (образующимся в результате протекания диффузионных процессов). Следует различать первичное взаимодействие между компонентами, развивающееся на поверхностях раздела при изготовлении материала, и вторичное взаимодействие составляющих, возникающее в условиях службы материала при различных режимах теплового и механического нагружения. [c.199]

Рассмотрим взаимодействия, которые происходят на поверхности раздела между жидкостной и газообразной фазами смеси двух химических веществ. Такой контакт бинарных смесей часто встречается в промышленной практике, например в ректификационной колонне при производстве жидкого воздуха, в деаэраторе на тепловой электростанции и в ректификационной колонне холодильника абсорбционного типа, использующего смеси аммиака и воды. [c.26]

Прервем здесь обсуждение возможных свойств каждого класса композитных материалов, чтобы привести обобщенную схему классификации поверхностей раздела. Схема основана на типе химической реакции между волокном и матрицей. Термин реакционноспособный применяется здесь к материалам, которые взаимодействуют с образованием нового химического соединения (соединений). Можно выделить три следующих класса композитных материалов [c.14]

Итак, связь между матрицей и упрочнителем, в которой доля химического взаимодействия мала или отсутствует вовсе, называется механической. Этот тип связи обеспечивает определенную работоспособность композита, но только, видимо, в тех случаях, когда напряжения приложены параллельно поверхности раздела, как, например, при продольных испытаниях на растяжение. Отсутствуют данные, свидетельствующие о преимуществах этого типа связи при каких-либо других способах нагружения. Вследствие этого нельзя полагать, что механическая связь может явиться альтернативой в реакционноспособных системах. [c.82]

В принципе твердые смазки по механизму действия можно разделить на две группы. Смазки первой группы модифицируют химически поверхности трения. Пленки, образованные на поверхности трения путем химической реакции, благоприятно влияют на процессы трения, уменьшают коэффициент трения, уменьшают износ, предотвращают схватывание поверхностей трения. По мере износа пленки, образованные на поверхности трения путем химического взаимодействия, непрерывно генерируются. К твердым смазкам указанного типа прежде всего. [c.51]

Ванны, т. е. емкости, содержащие рабочие растворы, в которых выполняются подготовительные, основные (процессы покрытия) и заключительные операции химической или гальванической (электрохимической) обработки поверхности деталей, являются основным видом оборудования гальванических цехов и участков. Несмотря на чрезвычайное разнообразие применяемых ванн, к ним предъявляется ряд общих требований] создание и поддержание заданного теплового режима отсутствие химического взаимодействия материала ванны с содержащимся в ней раствором удобство и безопасность ее обслуживания. Для ванн с электролитическим рабочим процессом кроме перечисленных требований необходим также подвод электрического тока требуемой полярности и силы к электродам при требуемой в данном случае степени равномерности распределения тока по поверхности электродов и особенно деталей с возможно меньшими потерями электрического напряжения сверх того напряжения, которое необходимо для поддержания на электроде нужного при данном процессе и данной силе тока потенциала Применяемые в гальванических цехах ванны по способу загрузки (ручному или механизированному) принято разделять на две группы стационарные (или ванны ручного обслуживания) и ванны с механизированной загрузкой. Последние в свою очередь разделяются по типам механизма на весьма значительное количество подгрупп. [c.4]

Это приводит к резкому ослаблению усиливающего действий наполнителя и большому относительному падению прочности резин из аморфных каучуков по сравнению с ненаполненными резинами. Действие кислот в первую очередь по границе наполнитель-полимер связано с неоднородностью поверхности яаполштеля, наличием на ней полярных груш разных типов, облегчакнцих локальное смачивание яаполяитедя кислотой, и развитием химической реакции на поверхности раздела, что энергетически, как известно, более выгодно, чем взаимодействие в однородна материале [4], [c.70]

В книге рассмотрены вопросы строения поверхностей раздела и типы связи между компонентами, физико-химические процессы, протекающие на поверхностях раздела при получении и эксплуатации композитов, механическое взаимодействие между компонентами через поверхность раздела и его влияние на механические свойства и характеристики разрушения. Следует подчеркнуть, что, наряду с обширным экспериментальным материалом, в книге впервые анализируются некоторые полуколичественные теории, например, теории поверхностей раздела в композитах псевдопервого и третьего классов. [c.5]

Первоначально при выборе матрицы и волокна для всех систем предполагали использовать те же основные принципы, что и для модельных систем. Джех и др. [22] показали справедливость правила смеси для композитов как с непрерывными, так и с короткими волокнами, избрав для этого систему медь — волокно. Медь и вольфрам, по существу, взаимно не растворимы и не взаимодействуют химически соответственно они не образуют соединений. Таким же образом Саттон и др. [38] на модельной системе серебро — усы сапфира убедительно продемонстрировали эффект упрочнения нитевидными кристаллами. Степень взаимодействия между серебром и усами сапфира даже меньше, чем между медью и вольфрамом, поскольку расплавленное серебро не смачивает сапфир. Для улучшения связи с расплавленным серебром те же авторы напыляли на поверхность сапфира никель. Однако связь между никелем и сапфиром была, вероятно, чисто механической, а на поверхности раздела никель — сапфир твердый раствор не образовывался. Поэтому не удивительно, что Хиббард [21] в обзоре, представленном в качестве вводного доклада на конференции 1964 г. Американского общества металлов, посвященной волокнистым композитным материалам, счел необходимым заключить Для взаимной смачиваемости матрицы и волокна необходимо, чтобы их взаимная растворимость и реакционная способность были малы или вообще отсутствовали . Это условие, как правило, реализуется для определенного типа композитных материалов, а именно, ориентированных эвтектик. Во многих эвтекти-ках предел растворимости несколько изменяется с температурой, что, вообще говоря, является причиной нестабильности, хотя в известной степени и компенсируется особым кристаллографическим соотношением фаз. Однако в большинстве практически важных случаев это условие не выполняется. После конференции 1964 г. основные успехи были достигнуты в области управления состоянием поверхности раздела между упрочнителем и матрицей. Ни серебро, ни медь не являются перспективными конструкционными материалами. Что же касается реакций между практически важными матрицами и соответствующими упрочнителями, то они очень сложны и могут приводить к самым разнообразным типам поверхностей раздела. [c.13]

Необходимость регулирования типа и скорости реакции, а также количества ее продуктов на поверхности раздела определяется рядом причин. Избыточное химическое взаимодействие обычво нежелательно в композитах с окисной связью [46] и в системах Ti— Si и Ti—В [24]. С другой стороны, результатом недостаточного взаимодействия может оказаться слабая связь. Ниже будет дан обзор способов регулирования состояния поверхности раздела в композитах. [c.126]

Гетерогенный катализ происходит на границах раздела твердое тело — газ или твердое тело — жидкая фаза (раствор). Механизм каталитического воздействия поверхности твердого тела заключается в адсорбции на поверхности катализатора реагирующих между собой молекул, в результате чего их концентрация в поверхностном слое возрастает на несколько порядков, а под действием энергии адсорбции ослабляются связи между частицами, составляющими молекулы, и, следовательно, снижается энергия активации. Не исключено и химическое взаимодействие между молекулами реагирующих веществ и адсорбента, т. е. катализатора (топохимические соединения). Высокоактивные катализаторы этого типа — тонко раздробленные металлы, нанесенные на какую-либо подложку, например, платинированный асбест, серебро или палладий, нанесенные на цеолиты, тонко раздробленный никель и т. д. [c.298]

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]

Возможные процессы физико-химического взаимодействия поверхностей трения и срьды можно разделить на две группы 1) адгезионные, обусловленные взаимодействием молекулярных полей твердых фаз (типа Вап-дер-Ваальса) 2) диффузионные, являющиеся результатом диффузии активных компонентов среды (нормальное трение) и взаимной диффузии сопряженных тел (схватывание). Без четкого разграничения этих процессов научная постановка проблемы трения при высоких температурах невозможна. [c.34]

Все эти присадки и ингибиторы коррозии имеют общую особенность — это поверхностно-активные вещества, имеющие дифильную структуру и способные образовывать на защищаемой поверхности или на границе раздела жидких фаз особые ориентированные и структурированные пленки барьерного типа, подобные по структуре пленке жидких кристаллов или биологических мембран. Эти пленки тормозят не только электродные реакции коррозионного или химического процесса взаимодействия среды с металлом, но главным образом блокируют или затрудняют проникновение самой агрессивной среды (водной фазы) к металлической поверхности, что позволяет этим реагентам даже при малых концентрациях (ниже 0,01 %) резко снижать скорость взаимодействия металла с агрессивной средой. Однако их применение возможно лищь в условиях длительного хранения нефти и топлив в резервуарах. При оперативном хранении этих жидкостей (частом заполнении и опорожнении резервуаров) применение добавок неэкономично. [c.356]

Формирование эмалевых покрытий основано на реакциях взаимодействия металла с эмалью и диффузии на границе раздела. Качество этих покрытий определяется свойствами эмали и в первую очередь смачиваемостью, зависящей от вязкости и поверхностного натяжения структурой и рельефом поверхности — составом и строением поверхностных пленок. Поэтому металлические изделия перед эмалированием приводят в равновесное состояние, а поверхность подвергают специальной подготовке. Сюда относится очистка и обезжиривание, придание поверхности определенного рельефа путем травления или дробеструйной обработки, создание окисных или иных (никелевых, фосфатных) пленок химической или термической обработкой и т. п. В процессе взаимодействия эмали с металлом происходит дальнейшее изменение состояния поверхности, оказывающее влияние на прочность сцепления металла с эмалью. Без предварительной подготовки такого металла, как сталь типа 08кп, сцепление с эмалью либо отсутствует совсем, либо очень слабое. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...