Межатомные силы связи и их природа

Электронная структура и природа межатомных связей. Если за основу классификации принять металлический характер твердых соединений, а не их кристаллическую структуру, то внимание переключается от пространственного расположения отдельных атомов в кристалле к межатомным силам связи, удерживающим эти атомы вместе. Существует несколько теорий, объясняющих электронное строение твердых соединений. [c.489]

МЕЖАТОМНЫЕ СИЛЫ СВЯЗИ И ИХ ПРИРОДА [c.14]

Не касаясь пока природы межатомных сил связей, рассмотрим характер взаимодействия атомов в кристаллической решетке на упрощенной модели из двух атомов. Среднее расстояние [c.16]

Какие существуют межатомные силы связей, какова их природа [c.31]

В принципе g r) можно вычислить прямо по данным о прочности и природе межатомной связи (или наоборот) и затем, пользуясь g r) — физические и термодинамические свойства жидкости или жидкого раствора. Статистическая форма описания структуры жидкости дана Борном, Грином и другими [15—20], но этим и подобным им теория.м необходимо иметь достаточно надежную информацию о природе межатомного потенциала, необходим способ, по которому следует суммировать атомные пары, чтобы получить внутреннюю энергию жидкости (см. раздел 1.3). Соотношению между межатомными силами в жидких металлах (которые не могут сильно отличаться от сил в твердых металлах) и функцией радиального распределения с недавнего времени стали уделять большое внимание. Линг [21] использовал допущенный парный потенциал Леннарда — Джонса [20] для вычисле- [c.17]

Попытки установить количественное соотношение между гц и измеряемыми термодинамическими параметрами были успешными при работе с растворами неметаллических неэлектролитов [103, 104], но при распространении этого подхода на металлические растворы [49, 105, 106] добились не более чем качественного успеха из-за недостатка информации о природе межатомной связи в металлах и, следовательно, математическом способе описания гц. Точной трактовки гц следует ожидать от квантовомеханического рассмотрения сил связи в металлах, но это может быть затруднено при гомеополярном и гетерополярном вкладе в эти силы во многих металлах и сплавах. [c.35]

Прочность сцепления покрытия с основным металлом является одним из важных факторов, характеризующих возможность применения металлических покрытий [1]. Степень сцепления определяется силами притяжения, действующими между атомами основного металла и покрытия. Характер сил, обусловливающих сцепляемость, может быть различным в зависимости от природы основного и осаждаемого металла. Межатомные силы взаимодействия можно разделить на следующие группы 1) силы Ван-дер-Ваальса 2) ковалентные силы 3) металлические связи 4) ионные или полярные связи. Проблема межатомного взаимодействия и сцепления исключительно сложна. В литературе обычно рассматриваются очень простые случаи взаимодействия атомов [2]. [c.325]

В этой книге не делается попыток детального исследования поведения материалов с позиций физики твердого тела, однако обращение к простой атомистической модели поведения металлов должно помочь уяснить различные механизмы их повреждения. Читателю, возможно, покажется удивительным, что природа явления металлического сцепления и теория его количественного описания еще, по существу, неизвестны. К настоящему времени предпринято много попыток определить металлическое сцепление, используя сведения о химическом строении материала и его свойствах или характеризуя отличия металлического сцепления от других видов межатомных связей. Тем не менее из-за сложности строения металлов простого выражения для точного определения сил сцепления пока указать нельзя. [c.25]

Электронное облако, окружающее ядро атома, не является жесткой сферой и может менять как размеры, так и форму в зависимости от природы сил межатомного взаимодействия, в котором принимают участие внешние электроны атомов при образовании кристаллов. При отсутствии каких-либо других характеристик величину межатомного расстояния d можно принять за меру прочности межатомной связи. Однако прямое сравнение величины [c.41]

При сварке давлением качественное неразъемное соединение образуется прн сближении свариваемых поверхностей на расстояние, позволяющее реализоваться силам межатомного взаимодействия и установить электронный обмен у возбужденных (активированных) атомов на свариваемых поверхностях. Поэтому для данного вида сварки имеют значение природа атомов, вступающих в контакт, условия активации атомов и факторы, препятствующие активации, характер межатомных связей свариваемых поверхностей. [c.4]

Одцако известно [15], что силы связи Ре—С превосходят силы связи Ре—Ре вдвое. Учитывая специфические свойства карбидов, а именно высокую твердость и хрупкость, разумно предположить, что связи Мг—С имеют гомеоиолярную природу. К аналогичным выводам, основанным на учете фи-зико-химических свойств карбидных фаз, приводят результаты исследования Т1С и УС [16]. По предположению В. Г. Григоровича [17], атом углерода, захватив четыре свободных электрона нз электронного газа субрешетки железа, превращается в анион С с внешней ортогональной оболочкой р . Взаимодействие шести р-орбиталей этого иона с шестью -орбиталями ионов Ре (расположенных в углах трехгранной призмы) приводит, согласно данным [17], к образованию шести ковалентных связей Ре—С. Но, как справедливо отмечено в работе [18], даже призматические, т. е. наибольшие норы в субрешетке железа, слишком малы для размещения аниона С ". В своей последующей работе [19] В. Г. Григорович приписывает углероду захват двух электронов, считая, что со стороны углерода в организации направленных связей участвуют четыре валентных 2 2р и два захваченных на 2р-уровень электрона. Однако размеры аниона С " также превышают объем призматической поры. Не менее важен конкретный учет межатомных расстояний. [c.173]

Таким образом, с точки зрения прочности, в металлах при силовом воздействии после достижения значения 05 на микроуровне имеют место два взаимообусловленных процесса разрыв и восстановление межатомных связей и взаимное перемещение структурных элементов. Вследствие этих процессов на макроуровне в металле возникают пластические деформации, сопровождаемые ростом внешних сил, что характеризуется термином упрочнение . Именно величина этих сил и является той количественной характеристикой, которая вводится как показатель повреждения (2), (5). На микроуровне термин повреждение характеризует перераспределение межатомных сил между движущимися структурными элементами металла, в процессе которого идет нарастание хаоса . При этом количество связей между атомами уменьшается с одновременным ростом энергии оставшихся связей за счет увеличения расстояния между ними [2]. Важным следствием этого процесса является возникновение структурных завалов -преград, возникающих на площадках действия касательных напряжений, которые увеличивают сопротивления металла сдвиху за счет уменьшения его сопротивления отрыву. Опыты показывают, что структурные изменения - пластические деформации однозначно связаны с повреждениями межатомных взаимодействий только на участках упрочнения на площадках текучести и в областях больших деформаций, характеризуемых горизонтальными участками диаграмм растяжения, эта связь является слабой или полностью отсутствует (имеет место, например, явление сверхтекучести). Неопределенность деформационных процессов позволяет, с одной стороны, широко использовать их в технологии, решая вопросы геометрии изделий, но с другой - не позволяет считать деформации мерой разрушения. Отсюда следует, что фундаментальным физическим фактором, ответственным за разрушение, следует считать силы межатомных связей, которые по своей природе могут быть приняты в качестве универсального критерия разрущения. Именно эти силы и определяют физический смысл введенных физикомеханических показателей повреждений р и К, которые с помощью линейного преобразования связывают два физических явления - [c.31]

Прежде всего следует акцентировать внимание на том, что С.Н. Журков был одним из первых, кто обнаружил универсальность временной зависимости прочности, введя в рассмотрение процесса разрушения фактор времени. Эта идея поколебала установившуюся точку зрения на разрушение как мгновенного акта. Концепция .IL Журкова связана с утвсрждишем, что разрушение является по своей природе термофлуктуационным процессом, в котором внешняя сила не осуществляет непосредственно разрыва межатомных связей, а лишь препятствует рекомендации разорванных связей. Зависимости между временем до разрушения, скоростью ползучести с (скорости накопления деформации) и напряжением а имеют вид [c.262]

В решетке ионного кристалла сушествует не только притяжение разноименных ионов, но и отталкивание одноименных. Силы притяжения превалируют над силами отталкивания. По своим электрическим свойствам ионные кристаллы стехиометрического состава относятся (К изоляторам. Но идеально ионных соединений в природе не существует. Даже при химическом взаимодействии наиболее электронегативных элементов образуются соединения, в которых межатомную связь нельзя назвать чисто ионной. Об этом свидетельствуют данные об эффективных зарядах атомов, входящих в состав соединений. [c.95]

В настоящее время предложены различные гипотезы о физической природе прочности твердых тел. Исходной предпосылкой физической природы прочности являются силы межатомного или межмолекулярного взаимодействия. Для реальных материалов, особенно композиционных, имеющих достаточно сложную атомномолекулярную структуру, до сих пор не создан математический аппарат, описывающий природу сил взаимодействия. Для моделей сред, как правило, состоящих из однотипных регулярно расположенных атомов, было показано [22,23], что сила взаимодействия межатомных связей в системе, состоящей из N цепочек, определяется выражением Р (х) = рх — ух , где р — жесткость системы X — смещение атома у — коэффициент ангармоничности межатомного взаимодействия. [c.72]

Известно, что для твердого тела, в котором учитываются только силы кулоновского взаимодействия между атомами (твердое тело Коши), величина B/G должна составлять 1,7. Согласно табл. 8.1 для аморфных металлов B/G больше чем 1,7. Это обстоятельство отражает тот факт, что для аморфных металлов характерна межатомная связь некулоновской природы, а именно, металлическая связь. То, что упругие постоянные аморфных металлов меньше со-ответствуюш их упругих постоянных кристаллических металлов, можно объяснить, на основе схемы, приведенной на рис. 8.1, из которой видно, что средняя сила межатомного взаимодействия в аморфном состоянии мбньше, чем в кристаллическом. [c.225]

Вода как растворитель является типичной жидкостью полярного типа (рис. 7.1), силы гидратации которой полностью или частично разрушают различные связи (межатомные, межмолекулярные или силы притяжения) между атомами и молекулами растворенного вещества. Эти связи заменяются новыми связями с молекулами воды. Растворимость в воде зависит от природы вещества, поэтому характерные его функциональные группы классифицируются на гидрофильные (ОН , СО, NH ) и гидрофобные (СН , H.,, gHj ). Мерой растворимости вещества при данных условиях служит концентрация его насыщенного раствора. [c.263]

Согласно адсорбционной теории адгезия объясняется действием межатомных (химических) и/или межмолекулярных (ван-дер-ваальсовых, физических) сил, имеющих электрическую природу. В результате действия этих сил образуются различные связи диполь-диполь, диполь-индуцированный (наведенный) диполь, водородная связь, ионная связь, координационная связь, ковалентная связь и др. Вместе с тем ДеБрейне образование химических связей на границе клеевой слой-субстрат считал маловероятным. Современные данные опровергают это положение. Имеется много доказательств образования химических связей между клеевым слоем и соединяемым материалом, между покрытием и подложкой [45, с. 250 46, с. 20 [c.449]

Кристаллы первичного цементита имеют форму пластин (рис. 32, а). Это связано с анизотропией его кристаллического строения и сил межатомной связи. Результаты выполненных в последние годы нейгронотрафических [53] и рентгенографических [54] исследований позволили уточнить представления о кристаллохнмической природе цементита. [c.68]

Атомы в твёрдом теле. Межатомные отталкивания (они имеют квантово- тиворечии с законом Дюлонга и Пти. связи. Структурными единицами Т. т. механич. природу и быстро спадают Более совершенная динамич. теория служат атомы, молекулы или ионы, с расстоянием). В ряде случаев можно крист, решётки как совокупности свя-Крист. структура Т. т. зависит от рассматривать ат. ч-цы как тв. шары занных квант, осцилляторов разл. сил, действующих между ат. ч-цами. и характеризовать их атомными ра- частот была построена голл. физиком Одни и те же ат. ч-цы могут образо- диусами. Знание сил вз-ствия по- П. Дебаем (1912), затем нем. физиком вывать разл. структуры — серое и зволяет получить уравнение состояния М. Борном и Т. Карманом (1913, США), белое олово, графит и алмаз и т. д. Т. т. а также австр. физиком Э. Шрёдин- [c.735]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...