Cтраница 2
Стекло рассматривается как скопление микроструктурных образований, по своим кристаллохимическим характеристикам аналогичных кристаллическим силикатам и кремнезему, химическая природа которых определяется составом стекла - его диаграммой состояния. Микрокристаллические образования в структуре стекла называются кристаллитами, которые являются не просто обломками соответствующих нормальных кристаллических решеток, а представляют собой крайне малые и сильно деформированные структурные образования, разделяющиеся аморфными прослойками. Можно полагать, что центральная часть кристаллитов имеет строение, наиболее близкое к структуре, соответствующей нормальной кристаллической решетке, а при переходе к периферии в строении кристаллитов происходят все б 6лыпие деформации, так что в периферийной области, граничащей с другими кристаллитами, структура оказывается аморфной. [16]
Разумеется нет необходимости отождествлять ламеллярные структуры с регулярно и плотно сложенными цепями, так как обычные цепи вполне могут образовывать петли или частично складываться. Различные кристаллические последовательности одной и той же молекулы могут и не проходить через смежные участки кристаллита. Таким образом, возможно существование некристаллических или аморфных областей, связанных с кристаллитом. Более того, некоторые цепи могут проходить через кристаллит только один раз и после прохождения аморфной области войти в другие кристаллиты. Другая же часть цепей после выхода из кристаллита может снова вернуться в него. В принципе, следовательно, нет несоответствия между наличием ламеллярных кристаллитов, толщина которых значительно меньше длины вытянутой молекулы, и существованием аморфных или жидкоподобных областей. Однако противоречия неминуемо возникают, если принять, что кристаллит состоит только из регулярно и плотно сложенных цепей. Подобная точка зрения не следует ни из фундаментальной теории, ни из тщательного анализа экспериментальных данных. [17]
Остается открытым еще один вопрос: почему процесс вытягивания не является неограниченным, а степень вытягивания изменяется в сравнительно узких пределах. Вполне понятно, что этот вопрос был поставлен уже давно [74], поэтому представляется целесообразным осветить точку зрения Банна [57], который, хотя и очень упрощенно, но тем не менее, по-видимому, дает ответ на этот вопрос. Если рассматривать двухфазный кристаллический полимер, схема молекулярной структуры которого была приведена на рис. 177, в неориентированном ( невытянутом) состоянии, то видно, что кристаллиты располагаются как вдоль, так и поперек оси волокна. При вытягивании волокна происходит переход от структуры со статистическим набором различных расположений кристаллитов, характерной для невытянутого волокна, к структуре, в которой в результате поворота отдельных кристаллитов ( ориентация при вытягивании) они располагаются примерно параллельно друг другу. Однако поскольку каждый кристаллит через неупорядоченные области ( бахрому) связан с целым рядом других кристаллитов, то при его повороте ( ориентации) приложенная нагрузка передается и на те кристаллиты, которые расположены не параллельно, а перпендикулярно оси волокна. [18]
Для представления о расположении атомов на границе рассматривают различные гипотетические модели ее структуры. В основе моделей лежит представление о сглаживании при переходе через границу несоответствия между расположением атомов в кристаллографических плоскостях, параллельных границе, с миним. В зоне перехода чрезмерной локализации избыточной энергии искажений не происходит. Локализация ограничивается упругими св-вами вещества. Выделяя в каждой из смежных решеток равновеликие параллелепипеды на основе петли сверхсетки, можно каждый атом в такой сверхъячейке решетки одного кристаллита сопоставить с ближе расположенным атомом в сверхъячейке другого кристаллита. [19]
Так как размеры кристаллитов обратно пропорциональны поверхности, то из указанной зависимости следует, что удельная реакционная способность углерода возрастает с увеличением размеров кристаллитов. Армингтон получил аналогичные результаты для реакции тех же самых образцов графитизированной газовой сажи с двуокисью углерода. Он считает, что каталитическое воздействие примесей, присутствующих еще в различных видах сажи, связано с влиянием размеров кристаллитов на реакционную способность. Иначе говоря, при условии одинакового количественного и качественного содержания примесей во всех сортах сажи большим размерам кристаллитовтсоответствует большее число краевых атомов углерода, которые могут подвергаться воздействию данного атома примеси при переходе тг-элек-трона через базисную плоскость. Ребра кристаллитов будут сильно противодействовать потоку электронов. Следовательно, атом примеси, связанный с одним кристаллитом, будет мало влиять на скорость реакции краевых атомов, расположенных в решетке других кристаллитов. [20]