ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адгезия и миграция высокодисперсных частиц на твердой поверхности из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Точное определение поверхностной энергии между твердыми фазами затруднено. При измерении поверхностной энергии твердых металлов (Си, Ag, Au, Ni и - -Ре), например с гранью (111) относительно к поверхности АЬОз, было выявлено отклонение величины межфазной энергии от значения показателя для границы жидкость — твердое тело. Межфазная энергия составляла 0,2—0,9 кДж/м , что при допущении для поверхностной плотности атомов 1,8-10 ат/м , граничащих с керамической подложкой, отвечает значению 7—10 кДж/моль. [c.130] Энергию адгезии можно определить также по силе отрыва металла от неметаллической поверхности. Адгезия многих металлов (Си, Ag, Zr, Со) на границе с поверхностью Na l, КС1 или КВг количественно подтверждает существование ван-дер-ваальсовых сил, не меняющихся во времени и не зависящих от окружающей газовой среды. [c.130] Для отделения атомов от УДЧ, т. е. для десорбции атомов, требуется определенная энергия, которая в большинстве случаев составляет 80 кДж/моль, что легко достигается при 800— 1000 К. [c.131] Следует отметить, что растворимость малых кристаллов выше растворимости частиц с радиусом г, поскольку атомы с их поверхности переходят к более крупным атомам. Протекает процесс, аналогичный рекристаллизации, определяемой стремлением системы к уменьшению энергии. [c.131] Значения Ег т близки к величинам, определенным экспериментально. [c.131] Подвижность ультрадисперсных частиц, близких к размерам кластеров, в случае их слабого взаимодействия с носителем несколько выше. При температурах, составляющих сотни градусов Кельвина, частицы имеют заметное вращательное и поступательное движение. [c.131] Это отмечено для частиц Ли (d 10 нм), расположенных на поверхности С или ЗЮг при 7 =500—700 К, а также для А1-, Та- и Со-кристалликов на поверхности углерода при 200—1000 К. Миграция частиц приводит к их коалесценции. [c.131] В развитие взглядов Смолуховского о коагуляции коллоидных частиц и теории броуновского движения предложены различные формулы, характеризующие продолжительность диффузии и перетекание атомов с поверхности УДЧ (рис. 4.7) при их перемещении по твердой поверхности [25]. [c.131] Для ТОЧНЫХ расчетов процессов коалесценции частиц следует использовать более сложные уравнения. [c.132] Приведенное выще уравнение используют обычно при исследовании микропузырьков в металле. При рассмотрении адгезии УДЧ металла к керамической поверхности необходимо учитывать также роль газовой среды, обусловливающей образование оксидной пленки на поверхности частиц. Следует отметить и более сильное, чем межмолекулярное взаимодействие, реагирование металла с основой. Энергия взаимодействия серебра с поверхностью графита составляет, например, 92 кДж/моль. При сильном взаимодействии металла с основой происходит обмен электронами, особенно в случае, когда основой является полупроводник. В этом случае перенос зарядов на границе фаз происходит на ограниченной толщине —до нескольких десятков нанометров. [c.132] В работе [25] описаны случаи уменьшения каталитической активности ввиду усиления электронного обмена между металлом (например, Ni) и носителем (АЬОз), которому приданы и-проводниковые свойства добавкой двух- или четырехзарядных металлов. При этом у N1 понижается и магнитный момент за счет повышения электронной плотности в 3d-ypoBHe. Переток электронов возможен от носителя-металла (Ag) к полупроводниковым слоям — NiO, РегОз или ZnO, что приводит к снижению каталитической активности NiO (р-проводимость) и усилению ее у других оксидов (я-прово-димость). [c.132] Вернуться к основной статье