Аморфизация поверхностного сло

Рис. 2.13. Аморфизация поверхностного слоя кремния в результате ионной имплантации.

Установлено, что при трении скольжения одновременно происходит аморфизация поверхностных слоев и диспергирование малых кристаллических областей в [c.58]

Искажение ( аморфизация ) структуры твердого вещества у поверхности, где длины и углы связей иные, чем в глубине вещества, вызывает появление в его энергетическом спектре локализованных поверхностных состояний. [c.99]

В решении главных задач физико-химической механики дисперсных систем — создании новых материалов с заданными свойствами и развитии методов направленного регулирования свойств дисперсий в технологических процессах центральной является проблема познания взаимосвязи устойчивости коагуляционных структур, закономерностей их формирования с дисперсностью и лиофильностью структурообразующего компонента. Особенно велика роль природы поверхности дисперсной фазы ири получении агрегативно устойчивых суспензий в органических средах, а также ири действии высоких температур, электролитов и других коагулирующих агентов. В таких случаях изменение дисперсности и природы поверхности твердой фазы увеличением или уменьшением числа несовершенств структуры и дислокаций, аморфизацией поверхностного слоя, заменой одних активных центров другими — важнейший фактор, который определяет и регулирует структурно-реологические характеристики пространственных коагуляционных структур и микроструктуры материалов, полученных на их основе. [c.79]

В случае деформации тел, у которых в химической связи между частицами кристалла преобладает ковалентная составляющая, повышенная хрупкость твердого тела препятствует пластическому смещению одних участков решетки по отношению к другим. Но в таком случае появляется другая возможность изменения взаимного расположения структурных элементов твердого тела за счет аморфизации поверхностных слоев частиц. Аморфизация возникает вследствие разогрева поверхности частиц от внешнего воздействия, от выделения теплоты обратимых деформаций решетки, от взаимного трения частиц друг с другом. [c.253]

Если будет успешно разрешен вопрос компактирования тонких лент или порошков аморфных сплавов или удастся аморфизировать поверхностные слои на обычных конструкционных сплавах (в этом направлении усиленно ведутся работы), то использование аморфных сплавов в противокоррозионной технологии сильно возрастет. В зарубежной литературе уже описаны устройства для лазерной обработки поверхности ( лазерной глазуровки ) сканирующим лазерным лучом для аморфизации поверхности некоторых промышленных деталей (турбинных дисков и лопаток) [261]. [c.341]

По рентгеноструктурным данным, ТГА-45, так же как и ТГА , идентифицируется как гиббсит. Однако сравнение ИК-спектров для этих порошков (рис 2, кривые J VI 2) свидетельствует о происшедших в результате тонкого диспергирования изменениях поверхностных слоев частиц гиббсита, в частности об их аморфизации, и изменении общего характера спектра (появляются новые интенсивные полосы 1025, 800, 525 см ). [c.36]

ГИИ. Образование дефектов приводит к избыточной энергии, причем максимальная величина энергии дефектов кальцита при измельчении может. достигать величины, близкой к теплоте декарбонизации, и приводить к декарбонизации материала уже при температурах 473—573 К. Суммарная энергия аморфизации и дефектов, образующихся при измельчении кварца, оценивается в 25— 38 кДж/моль, энергия только новых поверхностных дефектов — в 12,5—21 кДж/моль. Следовательно, вклад энергии аморфизации и дефектов структуры в поверхностную энергию активированных механическим путем твердых тел может достигать 25—30% от суммарной поверхностной энергии (для кварца 105 кДж/моль). [c.152]

Термин диспергирование в пластичном режиме или пластичный размол недостаточно точно характеризует процесс диспергирования в данных условиях. Деформациям как таковым подвергается при перемешивании вся масса благодаря ее пластичности вследствие присутствия диспергирующих и связующих агентов. Отдельные же части дисперсной фазы — кристаллы красителя — в соответствии с эффектом Ребиндера подвержены хрупкому разрушению. Только в самом конце процесса размола, когда большинство дефектов структуры уже реализовано, могут проявляться следствия пластических деформаций частиц, которые носят все же поверхностный характер аморфизация и упрочнение, подобное наклепу поверхностного слоя. [c.83]

Кроме механодеструкции, приводящей к снижению степени полимеризации, следует ожидать и частичной аморфизации целлюлозы. Как уже неоднократно указывалось ранее, механическая обработка целлюлозы может привести к полной потере кристалличности ее, констатируемой рентгенографически. При размоле в массном ролле этот процесс также может протекать, причем аморфизация и деструкция целлюлозы приводят даже к частичному образованию из волокон морфологически бесформенной слизи . Соответственно, такое же снижение кристалличности и деструкция макромолекул будут характерны И Для поверхностных слоев волокна. [c.180]

Один из важнейших результатов измельчения — увеличение реакционной способности диспергированных материалов, которое наблюдается особенно при длительном помоле. Причина такой механической активации твердого тела заключается в ис-1 ажении и аморфизации структуры поверхностных слоев, воз- [c.143]

Аморфизация кварца в процессе измельчения может быть вызвана, вообще говоря, либо пластической деформацией частиц, либо оплавлением их поверхностных слоев за счет высоких температур в местах контакта с мелющими телами. Можно, однако, полагать, что в условиях наших опытов обычного оплавления частиц кварца фактически не происходило. Для плавления кварца необходимы температуры, превышающие 1700° С, тогда как сталь, из которой изготовлены мельница и мелющие тела, плавится при значительно более низкой температуре, 1500° С. Возникновение в местах контакта температур выше температуры плавления одного из контактирующих тел вряд ли возможно. В пользу этого же соображения свидетельствуют и сравнительно низкие кинетические энергии мелющих тел, так что разрушение происходит, в основном, сжимающими усилиями. Кроме того, как уже указывалось, на примере массивных образцов было установлено, что пластическое деформирование имеет место и в случае самых хрупких материалов. С другой стороны, на процесс аморфизации, как и измельчения, сильно влияют малые дозы поверхностно-активных веществ. Такое влияние нельзя объяснить, если считать причиной аморфизации плавление поверхности уже разрушенных частиц. [c.110]

При измельчении кварца, как отмечалось, кроме уменьшения размеров частиц, происходит аморфизация его поверхностных слоев, энергетические свойства которых существенно зависят от способа измельчения., Представляется вероятным влияние особенностей строения поверхностных слоев и на адсорбционные характеристики. Между тем в большинстве исследований природа и строение поверхности и ее влияние на адсорбционные свойства не подвергались изучению. [c.248]

По мере повышения диоперсности — уменьшения размеров частиц тела в процессе измельчения — возникает так называемый масштабный фактор в очень малых частицах, соизмеримых со средним расстоянием между дефектами, вероятность найти опасные дефекты, значительно снижающие прочность, оказывается весьма малой. Прочность таких частиц растет с уменьшением размеров и приближается к прочности бездефектного твердого тела. В результате этого, а также упрочнения, вызванного аморфизацией поверхностного слоя частиц, работа диопергирования возрастает не пропорционально величине вновь образующейся поверхности, а (при высокой дисперсности) значительно быстрее, что затрудняет тонкое измельчение и получение высокодисперсных (коллоидных) систем. [c.7]

Для оценки величины плотности энергии, расходуемой на пластические деформации, следует принять во внимание, что они приводят к полной аморфизации поверхностных слоев. Следовательно, удельный расход энергии на пластические деформации никак не ниже теплоты перехода кварца из кристаллического состояния в аморфное, равной 9,7 кдж1моль [133]. Отсюда нижняя граница величины (3 равна [c.166]

С теплопроводностью подробно рассмотрено в ряде работ (например, [33, 60]). Отмечается снижение теплопроводности материала на основе хорошо графитирующегося кокса по мере измельйения его зерен, что обусловлено аморфизацией при дроблении поверхностного слоя частиц кокса. Чем мельче зерно, тем выше доля аморфизированного кокса относительно объема зерна. При графитации таких сильно разупорядо-ченных областей переход в состояние высокого упорядочения затруднен, поэтому чем мелкозернистее материал, тем при прочих равных условиях теплопроводность ниже. [c.107]

Таким образом, с помощью примесных молекул, используемых в качестве зондов, для полиэтилена удалось обнаружить различия в плотности аморфных областей в транскристаллических поверхностных слоях, морфология которых практически не зависит от температурного режима плавления и кристаллизации. Было установлено также, что резкое возрастание плотности аморфных областей в граничных слоях полимера не связано с транскристалличностью поверхностного слоя. Методом молекулярного зонда показано также, что температурные режимы плавления и кристаллизации пленок могут оказывать нивелирующее действие на изменение структуры поверхностных слоев таким образом, что энергетические характеристики подложки практически не будут проявляться. Важен лишь сам факт существования этой поверхности. Кроме того, при рассмотрении процессов, протекающих в граничных слоях полимеров, следует обращать внимание на возможность сочетания нескольких факторов, влияющих на формирование структуры. Так, плавление с неполным разрушением исходных структур на высокоэнергетических подложках может привести к образованию напряженных поверхностных структур, к существенному увеличению плотности аморфных областей в этих структурах. При отделении такой полимерной пленки от подложки напряженные структуры испытывают релаксацию, в ряде случаев проходящую через стадию аморфизации с последующей рекристаллизацией. [c.80]

Скорость реакции в начальной момент лимитируется химическим взаимодействием исходных веществ, поскольку скорость поверхностной диффузии велика. При этом не образуется новых соединений, а происходит растворение окислов р. з. э. в 2г02 и НЮа (рис. 7, а). В результате этого происходит существенная перестройка кристаллической структуры, рассасываются напряжения между двумя кристаллическими решетками, происходит изменение химического состава, т. е. меняется термодинамическое состояние компонентов (может происходить и аморфизация вещества). [c.148]

Указанные выше явления объясняются- не только кривизной, но и состоянием поверхности частиц. При помоле нарушается кристаллическая структура поверхностных слоев, которые переходят в квазиаморфное метастабильное состояние с повышенно свободной энергией кроме того, обнажаются новые поверхности с ие-скомпенсированными валентностями. Замечено, что при сухом помоле аморфизация кварца, слюды, графита и других материалов происходит более интенсивно (т. е. на большую глубину — до нескольких сотен ангстрем), чем при помоле в воде. [c.28]

Изменение тонкого поверхностного слоя полимера под действием плазмы включает не только образование новых функциональных грунн, двойных связей и сшивок, но и изменение степени кристалличности. При этом в зависимости от условий обработки может наблюдаться как аморфизация, так и кристаллизация поверхностного слоя. По данным работы [69], обработка полиэтилена в нлазме Н2, N2, NHз незначительно увеличивает содержание аморфной фазы, в то время как действие кислородной плазмы оказывается противоположным. [c.363]

Как было отмечено, глубина слоя пластических деформаций резко зависит от присутствия поверхностноактивных веществ. Поэтому при помоле кварца в сухом воздухе содержание аморфной фазы может увеличиваться и за счет умепьгаепия повсрхпостпой концентрации загрязнений по мере увеличения дисперсности. Если в начале измельчения концентрация поверхностно-активных загрязнений еще достаточно велика для того, чтобы глубина пластической деформации I была значительно меньше значения I, соответствующего фактически абсолютно сухому измельчению, то по мере увеличения поверхности будет происходить постепенное увеличение 1- 1. По этим причинам непосредственно оцепить глубину пластических деформаций для абсолютного отсутствия адсорбционного эффекта из данных по аморфизации кварца, измельченного без добавок, не удается. Однако, если считать влияние загрязнений при достаточно высокой дисперсности порошка очень малым, можно оценить величину V из совокупности данпых по дисперсности порошков сухого измельчения, измельчения с водой и толщине аморфного слоя в последнем случае. Действительно, согласно выражению (4. 20) граничное значение размеров неизмельчаю-щихся частиц пропорционально глубине пластических реформаций. Считая предельные величины удельной [c.163]

Помолы с малыми добавками поверхностно-активных веществ приводят, как указывалось, к увеличению выхода аморфной фазы по сравнению с помолами без добавок или помолом с водой (см. рис. 26). Это явление обусловлено тем обстоятельством, что заметное уменьшение концентрации поверхностно-активных веществ в данном случае наступает при значительно большей дисперсности, чем при помоле без добавок. Поэтому с уменьшением поверхностной концентрации жидкостей при возрастании значения I и происходит усиленная аморфизация таких более мелких частиц, причем механические воздействия, кото рые приводили при помоле в сухом воздухе к деформации уже аморфизовапных слоев на более крупных частицах, в этом случае в большей степени способствуют пластической деформации кристаллической фазы. Естественно, конечно, что толщина аморфного слоя на частицах, измель ченных с малыми добавками, остается всегда меньше или равной толщине такого слоя на частицах, измельченных в сухом воздухе. Из данных, представленных па рис. 45, видно, что максимальная степень аморфизации наблюдается для очень малых добавок, поверхностная концеп трация которых, рассчитанная по значениям удельных поверхностей, соответствует образованию 1—0,5 моно молекулярного слоя. Это находится в согласии с приведен ными выше соображениями об увеличении глубины предельных пластических деформаций при переходе к фактически сухому помолу. Уменьшение аморфизации при увеличении поверхностной концентрации жидкостей соответствует образованию 1—10 монослоев и обусловлено как уменьшением глубины пластического слоя, так и уменьшением затрат энергии непосредственно на измельчение в связи с коагуляционным структурообразованием. Сравнение данпых рис. 9 и 45 показывает, что максимум аморфизации и диспергирования имеет место при одинаковых концентрациях воды. [c.164]

При одинаковой степени аморфизации отношение растворимостей двух образцов целиком обусловлено различием в энергии дефектов (теплоел1кости их равны). Подсчет по формуле (5. 20) при условии Дс=0 показывает, что разность в эпергии дефектов в этом случае может достигать 6,3 кдж/моль. Это значение энергии дефектов поверхностного слоя весьма близко к величине, полу генной из опытов по спеканию (5,9 кдж/молъ). Такое совпадение указывает на сходство строения и энергетического состояния алюрфи-зованных слоев по толщине. [c.240]