Аморфные тела внутренняя структура

Таким образом, говоря о структуре, или надмолекулярной организации, полимеров (НМО), можно в терминах заторможенной конфигурации определить ее как внутреннюю структуру, взаимное расположение в пространстве и характер взаимодействия (связи) между структурными элементами, образующими полимерное тело. В некоторых случаях это взаимодействие осуществляется через аморфную бесструктурную матрицу, которой может и не быть. [c.44]

Вследствие сходства во внутренней структуре жидкостей и аморфных тел последние часто рассматриваются как жидкости с очень высокой вязкостью, а к твердым телам относят только вещества в кристаллическом состоянии. Уподобляя аморфные тела жидкостям, следует, однако, помнить, что в аморфных телах, в отличие от обычных жидкостей, частицы имеют незначительную подвижность — такую же, как в кристаллах. [c.164]

В кристаллических телах с молекулярными решетками нарушения внутренней структуры возникают более легко. Они в этом случае возможны и в результате воздействия у-излучения. Указанное, в частности, имеет место в отношении некоторых полимеров, у которых наблюдается необратимый переход их из кристаллического в аморфное состояние. [c.388]

Обычная классификация имеет в виду только три агрегатных состояния вещества газообразное, жидкое и твердое. Ясное теоретическое представление относительно первого из них дала нам в середине прошлого столетия кинетическая теория газов. Исследование Х-лучами привело нас в последние годы к удовлетворительному пониманию структуры твердых тел. Что же касается внутренней структуры жидкостей, то мы еще далеки от ясного о ней представления. В этой главе мы попытаемся проанализировать поведение жидкостей, что должно пролить свет на свойства вещества в его наиболее важных формах в коллоидном и аморфном состояниях. [c.11]

Внутренняя структура кристаллов и аморфных твердых тел стала доступной для экспериментального изучения благодаря использованию для этой цели рентгеновских лучей (метод Вульфа — Брегга, 1912). [c.19]

В аморфных телах при температуре структура жидкостей зафиксирована. При температуре Т<Т, аморфные тела не находятся в состоянии термодинамического равновесия их устойчивость является вынужденной, обусловленной высокой внутренней вязкостью (составляющей до 10 пуаз и выше). При нагревании аморфного низкомолекулярного вещества до температур Т>Т межмолекулярные связи разрываются, вязкость резко падает и аморфное тело переходит в жидкое состояние обычно эти переходы около не происходят очень резко и охватывают некоторый температурный интервал размягчения. [c.199]

В 1927—1930 гг., рассматривая рассеяние рентгеновских лучей ограниченным объемом жидкости или аморфного тела, Дебай показал , что способность рассеивать эти лучи под очень малыми углами характерна не только для газов, но существует и у всех других тел с ограниченным рассеивающим объемом. В газах рассеяние под малыми углами играет доминирующую роль, захватывая широкий интервал углов для макроскопических же объемов жидкостей и твердых тел оно столь ничтожно, что практически недоступно наблюдению. Для таких тел рентгенограмма имеет типичные максимумы и минимумы, тем более четкие и резкие, чем выше степень упорядоченности структуры этих тел. Только в высокодисперсных системах помимо обычных интерференционных максимумов, обусловленных внутренней структурой частиц, при специальных условиях опыта можно обнаружить весьма значительную интенсивность лучей, рассеянных под очень малыми углами. Существование этих лучей совершенно непонятно с точки зрения закона Брэгга [1, 1]. [c.43]

Молекулярные механизмы накопления и переноса тепла прежде всего зависят от агрегатного состояния вещества (газ, жидкость, твердое тело), его структуры, класса (низкомолекулярное, высокомолекулярное соединение, аморфное, кристаллическое) и природы (диэлектрик, проводник). В веществах различных классов и при разных состояниях преобладают те или иные виды энергии, а последними определяются возможные виды движения молекул, т. е. число внутренних степеней свободы, от которого зависит теплоемкость. Так, для одноатомных газов характерна только поступательная кинетическая энергия а для двух- и многоатомных газов помимо поступательной — вращательная (вследствие вращения молекулы как твердого тела вокруг различных ее осей) и колебательная (вследствие колебания атомов в молекуле друг относительно друга). [c.67]

Дифракция рентгеновских лучей при их прохождении через вещество позволяет получить представление о взаимном расположении атомов вещества. Эта задача решается строго и практически однозначно в отношений характеристик дальнего порядка как простого, так и сложного по составу, но упорядоченного кристаллического вещества. Несколько более сложным образом (и потому не всегда однозначно) анализ дифракции дает статистически усредненные характеристики ближайших окружений атомов в кристаллах сложного состава (ближний композиционный порядок). Анализ центрального или малоуглового рассеяния позволяет исследовать неоднородности в распределении электронной плотности как в случае агломерата высокодисперсных частиц с произвольной внутренней структурой, так и в случае пористого тела (кристаллического или аморфного), содержащего включения или, наоборот, пустоты. [c.314]

Однако с точки зрения физики твердого тела — к истинно твердым относят лишь тела с высокой внутренней упорядоченностью, т. е. кристаллические. Твердые же тела стеклообразной, аморфной структуры считают жидкостями с большой вязкостью, или переохлажденными жидкостями. Аморфное тело, действительно, тем и отличается от кристаллического, что з нем сохраняется структура, соответствующая более высоким температурам (выше температуры плавления), т. е. структура жидкости. [c.81]

Величина интервала размягчения определяется также внутренней структурой аморфного тела. Чем однороднее по составу и строению элементарные частицы, составляющие аморфное тело, тем меньше интервал размягчения чем они более различны и сложны, — тем он больше. Наличие смеси веществ, составляющих сложную коллоидную систему, а также незначительное количество структурообразующих трехмерных молекул значительно увеличивает интервал размягчения. [c.88]

Скалярными являются очень немногие физические свойства кристаллов. Для них нет смысла говорить о зависимости от направления. Таковы масса, плотность, удельная теплоемкость, внутренняя энергия, температуры фазовых переходов. При фазовом переходе вещества из аморфного состояния в кристаллическое величина каждого из этих свойств меняется скачком. По числовым значениям этих величин можно характеризовать вещества, отличать их друг от друга, судить о нарушениях структуры. Специфических отличий скалярных свойств в кристаллах от тех же свойств в аморфных телах нет (за исключением их числовых значений). [c.202]

В отношении внутреннего строения различие между кристаллическим и аморфным состояниями вещества состоит в следующем. Упорядоченное расположение частиц в кристалле, отражаемое элементарной ячейкой, сохраняется на больших участках кристаллов, а в случае хорошо образованных кристаллов — во всем их объеме. В аморфных телах упорядоченность в расположении частиц наблюдается только на очень малых участках. Кроме того, в ряде аморфных тел даже эта местная упорядоченность носит лишь приблизительный характер. Это различие можно коротко сформулировать следующим образом структура кристаллов характеризуется дальним порядком, структура аморфных тел — ближним. [c.160]

Процесс изменения структуры, ведущий в конце концов к достижению равновесного состояния, проявляется на практике в виде изменения физико-химических свойств стекла со временем. Закаленное стекло отстоит от равновесного состояния значительно дальше, чем отожженное в связи с этим и свойства их весьма различны. При отжиге закаленного стекла одновременно происходят два процесса изменение структуры стекла, приводящее к установлению равновесного состояния, и исчезновение механических напряжений. Факты, приведенные на рис. 30 и 31, дают определенное основание отрицать существование температуры как истинно присущей стеклообразному состоянию. Можно полагать, что специфические явления, наблюдаемые при размягчении аморфных тел, возникают по причине незавершенности внутреннего процесса стабилизации и в стекле, находящемся в равновесном состоянии, такого рода явления не имеют места. Величины свойств стабилизированного стекла изменяются по монотонным изогнутым кривым, на которых начало и конец области размягчения практически не фиксируются. [c.121]

Длины волн рентгеновских лучей имеют размеры того же порядка, что и расстояния между атомами и ионами в кристаллах, поэтому кристалл для них является дифракционной решеткой. При облучении рентгеновскими лучами кристалла получают рентгенограмму (рис. 38). На основании полученных таким образом рентгенограмм и судят о пространственном положении отдельных частиц в кристалле, т. е. какова внутренняя структура твердого тела. Твердые тела, имеющие кристаллическую структуру, если только они плавятся, характеризуются скрытой теплотой плавления. При плавлении таких тел вся теплота, поступающая извне, идет на разрушение их кристаллических решеток, а поэтому они плавятся при постоянной для каждого тела температуре. Твердые вещества, не обладающие кристаллической структурой, называются аморфными. У аморфного вещества переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно в каком-то интервале температур. Так, обычное стекло, постепенно размягчаясь, из твердого состояния переходит в текучее, причем такой переход происходит в интервале температур от 500 до 1000°С. Большей частью кристаллическая и аморфная формы являются лишь различными состояниями одного и того же вещества. Аморфная форма вещества менее устойчива, чем кристаллическая. [c.84]

Кристаллизация. В процессе кристаллизации охлаждаемой жидкости или аморфного тела в связи с уменьшением молекулярного беспорядка энтропия тела убывает. При температурах достаточно близких к абсолютному нулю в идеальном кристалле размещение частиц в пространстве вполне упорядочено (за счет сил их взаимодействия), а энергия колебательного движения частиц становится чрезвычайно малой величиной. В пределе, т. е. при абсолютном нуле, кристаллическое тело, свободное от дефектов внутренней структуры, будет характеризоваться идеальным молекулярным порядком. Энтропия такого тела равна нулю. Постулат Планка при 7 = 0 °К и So = 0. [c.125]

В кристаллических и аморфных телах всегда имеются внутренние и внешние дефекты, которые существенно снижают их прочность. В местах, где имеются дефекты структуры или микротрещины, происходит концентрация напряжений и такие места становятся очагами разрушения тела. Этим объясняется и тот факт, что прочность реальных тел в сотни раз меньше теоретически рассчитанной прочности. Академик А. Ф. Иоффе поставил очень изящный опыт, демонстрирующий роль поверхностных дефектов в процессе разрушения кристалла. Он погружал на короткое время кристалл поваренной соли в горячую воду. При этом происходило быстрое растворение поверхностного слоя кристалла, в результате чего исчезали микротрещины и выравнивалась поверхность. Прочность кристалла после такой обработки достигала 80% теоретической. Позднее аналогичный эффект наблюдали на стеклянных волокнах, предварительно обработанных плавиковой кислотой, которая хорошо растворяет стекло. [c.41]

Внутренняя структура кристаллов и аморфных твердых тел стала доступной для экспериментального изучения благодаря [c.19]

Поверхность любого твердого тела, независимо от того, является ли оно кристаллическим или аморфным, неизбежно отражает специфику его внутренней структуры. Вместе с тем по своему физическому состоянию и химическому составу поверхностные слои нередко значительно отличаются от вещества в объеме. [c.24]

В физике твердого тела для различных классов кристаллов наблюдаются сверхсостояния (сверхпроводимость, ферромагнетизм и сверхпластичность для металлов, сегнетоэлектрическое состояние для диэлектриков), для квантовой жидкости (гелия) наблюдается сверхтекучесть. Полимеры обладают своим сверхсостоянием, которое называется высокоэластнческим состоянием. Высокоэластическое состояние объясняется не только структурой полимерных молекул или макромолекул, но и свойством внутреннего вращения, известным для простых молекул в молекулярной физике. Теория высокой эластичности основывается на применении конформ анионной статистики макромолекул, которая является развитием статистической физики в физике полимеров. Аморфные полимеры по структуре сложнее, чем низкомолекулярные вещества, но в их ближнем порядке примыкают к строению жидкостей. Релаксационные и тепловые свойства расплавов полимеров и жидкостей во многом аналогичны (процесс стеклования, реология). Кристаллические полимеры по своему строению похожи на твердые тела, но сложнее в том отношении, что наряду с кристаллической фазой имеют в объеме и аморфную фазу с межфазными слоями. По электрическим свойствам полимеры — диэлектрики и для них характерно электретное состояние, по магнитным свойствам полимеры — диамагнетики, а по оптическим свойствам они характеризуются ярко выраженным двойным лучепреломлением при молекулярной ориентации. При этом все полимеры обладают уникальными механиче- [c.9]

Экспериментально отмечено, что совершенно различные воздействия (омагничивание, озвучивание, нагревание, замораживание и т.д.) имеют одинаковую качественную направленность изменения свойств воды, что позволило назвать ее активированной, т.е. имеющей избыточный запас внутренней энергии в течение длительного времени. В основе такого состояния лежит способность материи к изменению своей структуры в зависимости от физических воздействий и химических условий. Существование стабильных термодинамически возбужденных состояний воды может быть зарегистрировано как обычными рутинными методами (например, по водородному показателю или окислительно-восстановительному потенциалу), так и по проявлению ассоциированной водой кооперативных свойств, характерных для аморфных тел (например, по образованию кристаллизационно-деформационно-тепловых неустойчивостей) и электромагнитной активности в нетепловой области длин волн. [c.5]

Поверхностные слои атомов — грани тела — направлены друг к другу под определенными углами, благодаря чему вещества в твердом состоянии имеют индивидуальную форму и называются кристаллами. Кристаллическая структура вещества термодинамически более устойчива, чем аморфная. Это объясняется тем, что регулярное расположение частиц в кристалле позволяет им устанавливать между собой максимальное число связей, что способствует снижению запаса внутренней энергии в веществе. [c.85]

Стекла являются примерами аморфных твердых тел не потому, что они не имеют внешней кристаллической формы (многие твердые тела с упорядоченными внутренними структурами также не имеют вида кристаллов), а по той причине, что в расположении их атомов и молекул не наблюдается дальнего порядка. Другими веществами, попадающими в эту же категорию, хотя и по несколько иным причинам, являются соединения — природные и синтетические, — обладающие очень большими молекулярными весами. Здесь рассматриваются только синтетические высокополимеры и делается попытка показать, каким образом характерные свойства термопластичных и термореактивных материалов, волокон и кау-чуков связаны с химической природой очень длинных молекул, из которых состоят все эти типы материалов. [c.282]

Кристаллическое, стеклообразное, аморфное состояния. В подавляющем большинстве случаев твердые тела представляют собой кристаллы. Если в структурном отношении жидкость характеризуется наличием только ближнего порядка, то в кристаллах ближний порядок переходит в дальний, т.е. упорядоченное расположение атомов распространяется на весь объем твердой фазы. С термодинамической точки зрения образование упорядоченной кристаллической структуры энергетически выгодно (ниже температуры плавления), т.е. в этих условиях кристаллическому состоянию отвечает минимум свободной энергии Гиббса. Хотя при понижении температуры энтропия уменьшается (упорядоченность возрастает), но при этом наблюдается значительное уменьшение внутренней энергии (или энтальпии). В результате, как следует из уравнения (VI.5), при образовании кристалла происходит уменьшение свободной энергии (Д(7 < 0). [c.186]

В однокомпонентных порошкообразных системах процессы рекристаллизации и спекания—тесно связанные явления, которые по кинетике не отличаются от химических реакций и могуТ трактоваться по аналогии с ними Вещество на краях и углах зерен порошка химически более активно, чем в массе твердой кристаллической фазы, так как поверхность структуры всегда характеризуется свободными силами валентности. Они могут быть насыщены или за счет новых связей при химических реакциях, или за счет рекристаллизации как средства упорядочения структуры материала. Конечно, весьма важно знать, в каком состоянии находятся твердые фазы — в кристаллическом или стекловидном и каково соотношение ковалентных и ионных связей в окислах и силикатах (см. А. I, 3 и ниже) на поверхности реагентов. Поверхность кристаллов, особенно в очень тонких порошках, всегда ближе к аморфно-стекловидной структуре, т. е. она имеет больше ковалентных и меньше ионных связей, чем внутренняя часть массы плотной кристаллической фазы. Это свойство приобретает особенно большое значение, если в структуре находятся многочисленные молекулярные дефекты — трещины, посторонние включения и т. д. (теоретическое обоснование влияния дефектов кристаллической структуры на механическую прочность и другие свойства твердых тел впервые дано Смекалом см. А. II, 286 и ниже). Поэтому слабые связи в неупорядоченных поверхностных слоях — одна из основных причин, определяющих появление текучести твердых веществ, намного ниже точки плавления или условного интервала размягчения твердых стекол. [c.694]

Кровельные материаяы являются разновидностью гидроизоляционных материалов. Одно из их основных качеств — способность отталкивать воду, то есть гидрофобность. Это свойство обеспечивается пропиточнои массой, составляющей значительную часть всего материала. Рулонные гидроизоляционные материалы представляют собой композицию, состоящую из основы, которая пропитывается битумом или битумно-полимерной массой, защитного слоя в виде посыпки определенного гранулометрического состава из каменного материала и наплавляемой полиэтиленовой пленки. Иногда вместо посыпки может быть использована алюминиевая или медная фольга. Одним из главнейших составляющих кровельного покрытия на основе битума или битумно-полимер-нои массы является пропиточная масса, придающая самому покрытию вместе с основой определенные, в первую очередь гидроизоляционные свойства. Любые гидроизоляционные материалы обладают двумя взаимосвязанными характеристиками внутренней структурой и качественными показателями (свойствами). Структура их определяется производственным процессом. Внутренняя структура, или строение, физических тел отражает определенный порядок связей и порядок сцепления частиц, из которых образованы физические тела. Структура гидроизоляционных материалов характеризуется химическими и физико-химическими связями между контактируемыми частицами разной степени дисперсности. Структура может быть однородной и смешанной. К однородным структурам относятся кристаллизационные, коагуляционные, конденсационные. Твердые вещества с неоднородной структурой называются аморфными. [c.371]

Силика1 ем называют аморфный кремнезем с развитой внутренней поверхностью, получаемый при высушивании геля поли-кремниевой кислоты. По структуре силикагель представляет собой пористое тело глобулярного строения, образованное частицами SIO2 сферической формы, различным образом упакованными в [c.658]

Исследования структуры твердых тел связаны с развитием рентгеновского и электронографического методов. В некоторых случаях эти методы позволяют сделать заключения о степени дисперсности высокораздроб-ленных тел. Однако для огромного числа аморфных пористых тел применение этих методов в лучшем случае может дать лишь схематическое представление о структуре их твердого скелета. Вместе с тем для таких тел очень часто характерно чрезвычайно высокое развитие внутренних поверхностей раздела. Сюда относятся огромное большинство естественных и искусственных адсорбентов и катализаторов, силикатные материалы, пористые стекла, асбест и, наконец, бесконечное разнообразие растительных, животных и искусственных органических тканей и высокомолекулярных веществ. [c.171]

Так как у этих веществ лишь сравнительно небольшие зоны образуют совершенные объединения, то при исследовании следует исходить из тех же принципов, что и при изучении тонкокристаллических агрегатов (например, технических металлов). Следует учесть, что внутренняя деформируемость отдельных индивидуумов, заменяющая пластичность у кристаллов, в данном случае значительно выше. К этому необходимо присовокупить и взаимную деформацию главных объединений (соответствующую возможностям взаимного смещения отдельных зерен кристаллических агрегатов). Как другую аналогию можно упомянуть мозаичные кристаллы (см. стр. 90 и 289), хотя у них подвижность частичных кристаллических зон ниже. Далее, при определенных условиях могут образоваться и агрегаты микрокристаллов, связанные между собой псевдо-кристаллическими, в целом все еще аморфными зонами. У ми-целлярных структур возможны частичные объединения значительного числа кристаллических индивидуумов (возможно, повернутых друг относительно друга), что обеспечивает обилую прочную связь. У таких веществ,- как глетчерный лед и снег, при температурах около 0° в присутствии кристаллической и паровой фаз (а возможно, и жидкой фазы) молекулярные и кристаллические процессы упорядочения так переплетаются между собой, что при рассмотрении этих систем возникает необходи-ткость в обобщающих понятиях. Поэтому при рассмотрении всех веществ, по консистенции напоминающих твердые, связанные тела, нельзя ограничиться изучением отдельных структур, а требуется еще однородное феноменологическое описание, чтобы не упустить из вида близкого родства, существующего между вязкостью и пластичностью (включая внутри- и межкристаллическую пластичность). [c.230]