Методы управления механическими свойствами дисперсных структур

Поскольку контакты между частицами — основные носители прочности дисперсных структур, исследование закономерностей и механизма формирования контактов в различных физико-химических условиях служит научной основой разработки эффективных методов управления механическими свойствами дисперсных структур и материалов на и основе. [c.320]

МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ДИСПЕРСНЫХ СТРУКТУР [c.23]

Приведенные примеры дисперсных структур и материалов на их основе дают возможность представить ту универсальную роль, которую играют структурированные дисперсные системы в самых различных областях народного хозяйства. Соответственно одна из центральных задач современной коллоидной химии, имеющая большое практическое значение, заключается в научном обосновании и разработке методов управления свойствами, и в первую очередь механическими свойствами дисперсных структур. При этом, в зависимости от конкретных практических требований, задача может состоять как в повышении, так и в понижении прочности (сопротивления формоизменению) таких структур. Рассмотренная в начале параграфа зависимость прочности структуры от числа X и прочности контактов Р указывает следующие принципиально возможные пути управления механическими свойствами 1) изменение числа контактов путем варьирования размера частиц (дисперсности) и плотности их упаковки, 2) изменение прочности индивидуальных контактов путем варьирования физико-химических условий их возникновения и развития. Это позволяет реализовать значения прочности в очень широком интервале значений от 10 Н/м2 для грубодисперсных структур с коагуляционными контактами до 10 —10 H м для высокодисперсных структур с фазовыми контактами. [c.323]

Новая область науки — физико-химическая механика [1 —18] открыла неограниченные возможности для разработки методов управления механическими свойствами различных материалов и дисперсных систем с помощью анализа деформационных процессов как проявления особенностей пх структур. [c.190]

Новая область науки — физико-химическая механика [1 —12] открыла неограниченные возможности для разработки методов управления механическими свойствами различных материалов, в частности материалов из глин, с помощью анализа деформационных процессов в дисперсных системах как проявлений особенностей строения образуемых этими системами коагуляционных структур. [c.228]

Исследования, результаты которых изложены в предыдущих главах, позволили установить влияние кристаллической структуры глинистых минералов на образование коагуляционных структур в их водных дисперсиях и определить возможности управления механическими свойствами этих структур различными методами. К ним относятся катионный обмен на глинистых минералах (гл. II), составление смесей минералов различной кристаллической структуры (гл. III) и различного рода воздействия — механическая обработка, обработка ультразвуком, гидротермальное и термическое воздействие, действие магнитного поля и нейтронное облучение, — прилагаемые к дисперсным системам в процессе образования коагуляционных структур (гл. IV). [c.228]

Изучение физико-химических факторов, определяющих механические свойства тел и их структуру, и использование этих факторов для управления механическими свойствами, процессами образования тел с заданной структурой и свойствами — основная задача новой области науки — физико-химической механики. Эта область знания объединяет пути и методы молекулярной физики твердых тел, механики материалов и физической химии, особенно современной коллоидной химии — физико-химии поверхностных явлений и дисперсных систем. Вместе с тем развитию этой науки именно в нашей стране способствовали потребности быстро развивающейся новой техники в ряде важнейших отраслей народного хозяйства. [c.208]

Основной задачей физико-химической механики дисперсных систем является изучение физико-химических факторов, определяющих механические свойства тел и их структуру, установление закономерностей получения различных материалов с заданными механическими свойствами и разработка методов управления процессами образования тел с заданными структурой и свойствами, т. е. создание научных основ технологии производства материалов. Для решения этой задачи физико-химическая механика дисперсных систем изучает закономерности и механизм процессов образования и деформирования их структур. [c.23]

Речь идет о регулировании поверхностной энергии (а значит, и энергии взаимодействия дисперсных фаз), в частности, с помощью поверхностно-активных веществ различной химической природы и строения, а также электролитов. Для изыскания методов регулирования существенное значение приобретает установление закономерностей влияния на свойства дисперсных систем химических факторов в сочетании с одновременным воздействием механических (вибрационных), ультразвуковых, электрических и других полей. Это объясняется тем, что большинство реальных химико-технологических процессов осуществляется в динамических условиях. Поэтому решение проблемы управления технологическими процессами с участием дисперсных систем требует анализа поверхностных явлений и прежде всего контактных взаимодействий между дисперсными фазами, а значит, процессов образования и разрушения дисперсных структур в условиях динамических воздействий на системы. Специфика нового подхода к проблемам технологии дисперсных систем и материалов состоит в следующем. Реализация высоких значений дисперсности и концентрации твердых фаз в жидкой и газовой средах как весьма эффективного пути интенсификации гетерогенных процессов и повышения качества дисперсных материалов связана с необходимостью разрешения коренного противоречия современной технологии. Суть этого противоречия заключается в том, что по мере увеличения дисперсности и концентрации твердых фаз (и именно вследствие этого) резко возрастают вязкость и прочность структур, самопроизвольно возникающих в дисперсных системах. [c.9]

До сих пор шла речь, в основном, вообще о структурно-механических (реологических) свойствах свободнодисперсных и связнодисперсных систем, обладающих коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной структурой. Вместе с тем эти системы объедиияют большинство различных природных и синтетических материалов, используемых в народном хозяйстве. Поэтому знание общих закономерностей образования систем с определенными структурно-механич ескими свойствами помогает находить методы управления такими свойствами конкретных материалов. К важнейшим материалам относятся металлы, сплавы, керамика, бетоны, пластмассы и др. Как уже указывалось, их реологические свойства описываются типичной для твердообразных систем зависимостью деформации от напряжения (см. рис. VII. 15). Несмотря на небольшую пористость или даже ее отсутствие, все эти материалы полученные в обычных условиях, являются дисперсными система ми. Их структуру составляют мельчайшие частицы (зерна, кри сталлики), хаотически сросшиеся между собой. Технология пере численных материалов, как правило, предусматривает предвари тельный перевод исходного сырья в жидкообразное состояние которое позволяет различными методами регулировать структур но-механические и другие свойства продукта. Технологам, занимающимся получением материалов, очень важно знать механизм образования тех или иных структур, а также методы регулирования их свойств, в частности механических. [c.382]

К таким материалам относятся тампонажные растворы, использование которых в значительной степени предопределяет уровень научно-технического прогресса в нефтегазодобывающей промышленности, геологии, гидротехническом и мелиоративном строительстве. Основой оптимизации свойств данных материалов является физико-химическая механика дисперсных структур, оперирующая количественными структурно-реологическими характеристиками с вполне определенным физическим смыслом. Авторы, используя оригинальные реологические приборы, показали, что кинетические зависимости, построенные на основе изменения во времени реологических показателей, количественно описывают со всеми деталями процесс формирования цементно-водных дисперсных структур, начиная с момента их зарождения. Этим методом можно изучить различные влияния на процесс структурообразования, т. е. научнообоснованно указать пути управления такими процессами и синтезом определенных механических свойств. В результате исследований установлены четыре качественно различные стадии в процессе твердения и в первом приближении дана их трактовка. Определены стадии [c.5]

Основные характеристики дисперсных систем — их агрегативная и седиментационная устойчивость — по существу, определяются достижением и поддержанием во времени концентрационной однородности (равновероятности) распределения дисперсной фазы в объеме дисперсионной среды. Отсюда следует один из важнейших в физикохимии ВКДС вывод ввиду того, что управление структурно-механическими свойствами ВКДС нельзя обеспечить только физико-химическими методами и разрушение структуры не может быть достигнуто за счет теплового движения, с помощью внешних механических воздействий в структурированной дисперсной системе необходимо создать такое динамическое состояние, при котором все обратимые по прочности контакты между частицами дисперсной фазы будут разрушены и реализуется наибольшая текучесть при наименьшей эффективной вязкости (см. гл. II). [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология