Определение поверхностной и межфазной энергии

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ И МЕЖФАЗНОЙ ЭНЕРГИИ [c.250]

Уравнение (3.43) можно использовать также для определения значения или 7i 2 по экспериментально замеряемой величине г. Следует подчеркнуть, что величина межфазной поверхностной энергии для большинства композиционных пар значительно меньше энергии адгезии и энергии разрушения (аналогично однородным материалам). [c.55]

В настоящее время 1шеется ряд прямых и косвенных экспериментальных методов определения, а также теоретических расчетов свободной поверхностной энергии твердого тела на границе с вакуумом (или собственным паром) и на границе зерен в одно-и двухкомнонентных системах [231, 243—252, 278] в интересующем нас случае большинство из них пока неприменимо. Однако результаты этих работ и, в частности, проведенные С. Н. Задумкиным теоретические расчеты свободной энергии на границе металла с собственным расплавом [252], позволяют надеяться, что в ближайшие годы достаточно точное определение величины межфазной энергии на границе металла с расплавом другого металла окажется возможным. [c.247]

Равновесные многогранники, у которых скорости роста граней пропорциональны величине удельной свободной поверхностной энергии, практически возникают только на начальных стадиях роста малых кристаллов, для макроскопических кристаллов это возможно лишь при определенных условиях. Формы макроскопических кристаллов являются не статически равновесными формами, а формами роста, т.е. фиксированными стадиями процесса роста (Энгельгардт). В реальных условиях скорости роста различных граней уже не являются характерными и не пропорциональны поверхностным энер-глям. Это особенно относится к росту кристаллов в растворе, так как межфазные энергии для различных граней по-разному зависят от специфической адсорбции на границе раздела (см. 13.7). Термодинамическое условие устойчивости может зависеть также от других осложняющих эффектов, например от влияния дислокаций. [c.322]

При обсуждении вопроса, почему на отдельных гранях происходит преимущественная адсорбция, а на других нет, необходимо учитывать двухмерные метрические соотношения между адсорбированными молекулами и определенными направлениями в решетке. При анализе влияния избирательной адсорбции ионов или молекул на рост кристаллов установлено следующее правило, что адсорбция стабилизирует такие грани, которые не возникают при росте из расплава, раствора или пара и не проявляются как плоскости спайности. Основанием для этого послужило то, что эти грани устойчивы и уже в чистом виде соответствуют минимуму межфазной энергии, поэтому примесные вещества оказывают лишь несущественное влияние. На гранях с более высокими индексами адсорбция молекул может повлечь за собой понижение межфазной энергии. В случае Na l это правило означает, что грань 100 меньше всего подвержена влиянию примесных веществ, потому что она соответствует равновесной форме и обладает наименьшей межфазной энергией, см. формулу (12.12). Поэтому растворитель или поверхностно активные молекулы оказывают лишь незначительное действие. Напротив, грани [c.326]

Таким образом, методом осреднения мы получили уравнения импульса, притока тепла фаз, а также уравнения момента импульса и энергии их пульсационного (мелкомасштабного) движения. В отличие от феноменологического подхода гл. 1, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние мелкомасштабного движения фаз поверхностного натяжения и получить выражения для определения таких макроскопических характеристик, как тензор напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов энергий и т. д. через значения микропараметров. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.87]

Изложенный в работе [ПО] способ определения состава наиболее вероятного зародыша критического размера учитывает зависи- , ость межфазной поверхностной энергии от кон-( снтрацни компонентов на границе раздела фаз. [c.39]

С развитием триботехнического материаловедения возник ряд новых проблем анализа структуры и свойств поверхностей, прогнозирования их эксплуатационных характеристик. С одной стороны, многие методы поверхностной обработки затрагивают слои микронной и субмикронной толщины. Все более широкое распространение получают такие методы воздействия, которые приводят к формированию метастабильных, неравновесных структур, непригодных для исследования стандартными методами и методиками. Достаточно упомянуть метастабильные растворы и фазовые выделения при ионной имплантации, сервовитную пленку, возникающую при избирательном переносе, специфические по структуре слои, возникающие при реализации эффекта аномально низкого трения, столбчатую структуру ионно-плазменных покрытий и т. д. С другой стороны, в последние годы открыты новые физические явления, протекающие вблизи межфазных границ раздела и влияющие на фрикционные свойства материалов. Двумерная поверхностная диффузия характеризуется небольшой энергией активации и в определенных условиях существенно влияет на формирование поверхностной топографии, схватывание, распространение смазочной среды. Поверхностная сегрегация может радикальным образом изменить адгезионные и адсорбционные характеристики контактирующих материалов. Известно [12], что в сплаве медь — алюминий однопроцентной добавки А1 достаточно для того, чтобы при незначительном нагреве ( 200" С) произошла сегрегация алюминия к поверхности. В результате наружный слой сплава состоит исключительно из атомов алюминия. Сегрегация бора к межзеренным границам борсодержащих сталей, происходящая при неправильно выбранных режимах термообработки, вызывает резкое охрупчивание материала. Поверхностная сегрегация атомов свинца рассматривается как причина хорошей обрабатываемости свинцовистых сталей. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...