Cтраница 1
Адсорбционно-активная среда сама по себе не вызывает разрушения, она способствует, помогает ему. Наличие адсорбционного механизма воздействия на твердые тела означает, что данные о механических свойствах материалов, полученные при измерениях в одних средах, нельзя без проверки переносить на другие среды. По данным работы [4], время до разрушения образцов из сплава ЭИ437Б при температуре 800 С в натрии могло быть в 5 и более раз короче ( в зависимости от нагрузки), чем при испытании на воздухе, заметно больше была и скорость ползучести в натрии. [1]
Поскольку сильно адсорбционно-активные среды могут качественно изменять механические свойства металлов, представляло значительный интерес исследование длительной прочности в условиях резкого понижения свободной поверхностной энергии - в присутствии расплавленных металлических покрытий. Соответствующие опыты были проведены на моно-иполикристал-лических образцах цинка, кадмия и олова при использовании в качестве сильно поверхностно-активных покрытий ртути и жидкого галлия, а также на некоторых сталях, покрытых различными легкоплавкими эвтектиками. [2]
Способность адсорбционно-активных сред заметно облегчать разрушение твердых тел издавна используется при измельчении ( см. § 5 гл. IV): при помоле руды перед флотационным обогащением, цемен та и в других процессах диспергирования. Ребиндер указывал, что тонкое измельчение не может быть достигнуто чисто механическим путем: развитие огромной поверхности требует вмешательства физико-химических факторов для управления явлениями на возникающих поверхностях. Роль адсорбционного понижения прочности состоит при этом не только в облегчении разрушения твердого тела, но и в предотвращении агрегации, в разрушении коагуляционных контактов, возникающих между частицами. [3]
Способность адсорбционно-активных сред заметно облегчать разрушение твердых тел издавна используется при измельчении ( см. гл. [4]
В адсорбционно-активной среде ионогенные ПАВ повышают потенциал двойного электрического, слоя и тем самым увеличивают силы отталкивания между частицами благодаря возникновению на их поверхности соответствующего заряда. Эти же вещества могут адсорбироваться на границе раздела, например, т / в таким образом, что их неполярные углеводородные цепи ориентируются в сторону жидкой фазы и, как следствие, происходит агрегация частиц. ПАВ, которые при малом содержании способствуют агрегации частиц в водных средах, часто действуют как дефлокулянты при более высокой концентрации. Считают, что это явление связано с образованием второго, адсорбционного слоя, в котором полярные группы ориентируются в сторону водной фазы. Во избежание этого нежелательного явления обратной ориентации в водных суспензиях твердых тел в качестве дефлокулянтов применяют вещества, которые содержат несколько гидрофильных групп и в силу своего молекулярного строения менее склонны к обратной ориентации. В дефлокуляции и стабилизации суспензий участвуют также и сольватные оболочки дисперсионной среды вокруг частиц. Неионогенные ПАВ типа полигликолевых эфиров алкил ( ОСН2 - СН2) Ж ОН создают гидратные слои благодаря тому, что эти цепи, по крайней мере частично, ориентируются в сторону дисперсионной среды и образуют за счет водородных связей оболочки из молекул воды. Они препятствуют фло-куляции частиц благодаря сопротивлению сдвигу и отсутствию заметного поверхностного натяжения на границе сол ьватного слоя и свободной среды и в связи с расклинивающим давлением. [5]
Первичным действием адсорбционно-активной среды, как уже отмечалось, всегда оказывается понижение сопротивления деформированию. Однако конечным результатом; в случае пластичных тел ( металлов) может оказаться повышение прочности - значительное упрочнение вследствие сильных искажений решетки поверхностных зерен в результате значительно большей, чем в отсутствие адсорбционно-активной среды, предшествующей пластической деформации. [6]
Механизм действия адсорбционно-активной среды может быть связан также с процессом зарождения источников дислокаций. [7]
В присутствии сильно адсорбционно-активной среды положение может существенно измениться. [8]
Следует подчеркнуть, что адсорбционно-активная среда сама по себе не создает дефектов в теле, она лишь облегчает их развитие. Поэтому идеальные нитевидные монокристаллы, лишенные дефектов, могут оказаться нечувствительными к влиянию среды. [9]
Следует подчеркнуть, что адсорбционно-активная среда сама по себе не создает дефектов в теле, она лишь облегчает их развитие. Поэтому идеальные нитевидные монокристаллы, лишенные дефектов, могут оказаться нечувствительными к влия нию среды. [10]
Деформирование стеклообразного полимера в адсорбционно-активной среде приводит к образованию микротрещин, заполненных высокоориентированным и высокодисперсным материалом. Работа, затрачиваемая на преодоление межмолекулярных сил при диспергировании полимера, запасается системой в виде свободной энергии на межфазной поверхности. Избыток свободной энергии делает систему термодинамически неустойчивой. Учитывая высокую гибкость образующихся при вытяжке полимера в ААС структурных элементов - фибрилл и их коллоидные размеры, можно полагать, что такая система, как и всякая коллоидная система, способна участвовать в броуновском движении и, следовательно, самопроизвольно уменьшать межфазную поверхность. Уменьшение поверхности возможно путем изгибания и сворачивания на себя отдельных фибрилл с образованием коа-гуляционной межфибриллярной структуры. Коагуляция гибких структурных элементов путем сворачивания неизбежно должна приводить к сближению противоположных стенок микротрещин и сокращению размеров образца. [11]
Холодная вытяжка полимеров в адсорбционно-активных средах имеет существенные отличия от соответствующего процесса, происходящего на воздухе. Хотя механизм деформации принципиально один и тот же для обоих случаев вплоть до стадии фибрил-лизации, присутствие адсорбционно-активной среды, предотвращающей коагуляцию фибрилл в монолитную шейку, решающим образом изменяет процесс холодной вытяжки. Микрорастрескивание и переход полимерного материала в новое высокодисперсное ориентированное состояние обусловливает возникновение специфической высокопористой структуры, обладающей целым комплексом уникальных физико-химических и механических свойств. [12]
Ускорение ползучести в условиях действия адсорбционно-активных сред отмечалось неоднократно. В работе [261] рассматривается один из возможных механизмов влияния снижения свободной поверхностной энергии на некоторые механические характеристики твердых тел, в том числе и на скорость ползучести. Сущность механизма заключается в том, что свободная поверхность, наряду с межзеренной, рассматривается как основной источник точечных дефектов ( вакансий) в объеме поликристалла. Мощность этого источника зависит от равновесной концентрации Cj изломов на поверхностных ступенях атомарной высоты. Элементарный акт образования вакансии на поверхности заключается в переходе атома твердого тела на излом атомарной ступени. [13]
Деформирование твердого тела в присутствии адсорбционно-активной среды в условиях, когда развития трещин и разрушения не происходят, позволяет выявить другую форму проявления эффекта, а именно адсорбционное пластифицирование твердого тела. Сущность этой формы эффекта Ребиндера состоит в том, что адсорбционно-активные среды, понижая поверхностную энергию, облегчают развитие новых поверхностей, которое всегда происходит при деформировании твердого тела. [14]
Ускорение ползучести в условиях действия адсорбционно-активных сред отмечалось неоднократно. В работе [261] рассматривается один из возможных механизмов влияния снижения свободной поверхностной энергии на некоторые механические характеристики твердых тел, в том числе и на скорость ползучести. Сущность механизма заключается в том, что свободная поверхность, наряду с межзеренной, рассматривается как основной источник точечных дефектов ( вакансий) в объеме поликристалла. Мощность этого источника зависит от равновесной концентрации Cj изломов на поверхностных ступенях атомарной высоты. Элементарный акт образования вакансии на поверхности заключается в переходе атома твердого тела на излом атомарной ступени. [15]