Теория прочности гелей

Изучение закономерностей разрушения структуры геля казеина проводилось при использовании метода температурно-временной зависимости прочности и позволило получить характеристики структуры. Показано, что процесс разрушения гелей казеина подчиняется основным закономерностям термофлуктуационной теории прочности Журкова, Время х пребывания образца под действием приложенного напряжения сдвига дается следующим выражением [c.142]

Теория прочности гелей [c.502]

Одним из сравнительно давно предложенных применений коллоидного кремнезема, полученного из силиката натрия понным обменом, было его использование для повышения прочности керамических цементов [475]. При подобного рода применениях коллоидный кремнезем действует при обычной температуре как связующее или загущающее вещество, поскольку превращается в твердый гель. Эффективность цементов находится в прямой зависимости от прочности геля, и теория этого вопроса уже обсуждалась выше в данной главе. [c.581]

Значение этих исследований 143—441 состоит в том, что в них заложены основные предпосылки развития теории формирования пористой структуры силикагеля, заключающиеся в необходимости учета двух взаимодействующих факторов — капиллярного давления интермицеллярной жидкости и прочности каркаса геля. [c.15]

Мы уже упоминали, что между химической связью и причинами стабильности атома, вообще говоря, нет принципиальной разницы. Силы , которые обусловливают прочность атома гелия (одно ядро, два электрона), аналогичны тем силам, которые действуют в молекуле На (два ядра, два электрона) или в ионе НТ (два ядра, один электрон). Рассмотрим явление химической связи на примере молекулы Н , который позволит лучше всего познакомиться с особенностями разных приближений квантовомеханической теории. [c.92]

Реологические исследования структурированных дисперсных систем привели к выводу, что все они делятся на две большие категории — коагуляционные и конденсационно-кристаллизационные структуры. Коагуляционные структуры — гели обладают тиксотропией — способностью обратимо восстанавливаться после механического разрушения в результате соударения частиц в броуновском движении и сцепления коагуляционными центрами [82, 86]. Тиксотропия, пластичность, сравнительно низкая прочность и высокоэластические свойства таких дисперсных структур определяются остаточными тончайшими прослойками жидкой среды в местах сцепления между частицами дисперсной фазы. Конденсационно-кристаллизационные же структуры, образующиеся в результате непосредственных фазовых контактов срастания частиц возникающей новой фазы, отличаются высокой прочностью и отсутствием пластичности и эластичности, если только этими свойствами не обладают сами частицы, образующие пространственную сетку [87]. Таковы структуры, образующиеся прп твердении минеральных вяжущих веществ (цементов), теория тверде- [c.249]

Изучение электрических свойств молекулярных твердых веществ долгое время было пасынком физики твердого тела. До разработки квантовомеханической теории физики и химики изучали макроскопические свойства — такие, как твердость, сжимаемость и проводимость — самых различных материалов. Кристаллические типы не были еще достаточно четко дифференцированы, а поскольку представления о твердом теле были весьма ограниченными, не были выбраны какие-либо вещества в качестве специфических моделей для изучения того или иного из этих свойств. После появления зонной теории твердого тела наибольшее значение приобрели микроскопические свойства веществ, однако молекулярные твердые тела остались в стороне от рассмотрения. Одной из причин создавшегося положения могло явиться то, что не нашлось вещества, которое подошло бы в качестве простой теоретической или экспериментальной модели. Для металлов моделью мог служить литий или натрий, для ионных кристаллов — хлористый натрий, для полупроводников — германий и кремний. Простейшие же твердые вещества молекулярного характера, например монокристаллы водорода, гелия, аргона или неона, малодоступны и их трудно изучать. Даже сера и иод — первые из элементов периодической системы, образующие молекулярные кристаллы при комнатной температуре,— не привлекли серьезного внимания, так как по своей природе они довольно сложны. Другая очень веская причина относительного пренебрежения молекулярными твердыми веществами кроется в трудности практического применения этих веществ. Чрезвычайная мягкость, малая прочность на разрыв и низкая электропроводность делают их мало интересными для инженеров. Положение изменилось с появлением полимеров, но они нашли применение в электротехнике лишь как изоляторы, и поэтому измерения, описанные в литературе, носили прикладной характер и касались определения в основном изоляционных свойств, а не проводимости. [c.9]

После определения конструкции композита - выбора компонентов и распределения их функций, приступают к решению наиболее сложной задачи изготовлению композиционного материала, вк.тючающему выбор геометрии армирования (например, различного рода плетения) и наиболее эффективного технологического метода соединения компонентов композита друг с другом (например, золь-гель методы, методы порошковой металлургии, методы осаждения-напыления и другие). Однако основная сложность заключается не в сборке отдельных компонентов композита, а в образовании между ними прочного и специфического соединения. При этом большую роль играет предварительный анализ фаничных процессов, происходящих в системе. Межфазное взаимодействие оказывает влияние на прочность связи компонентов, возможность химических реакций на границе и образование новых фаз, формируя такие характеристики композита, как термостойкость, устойчивость к действию агрессивных сред, прочность и дру гие важные экс-штуатационные характеристики нового материала. Осуществление кон-тpOJ я не только за составом, но и за структурой требует развития теории, которая позволила бы предсказать, как будет влиять то или иное изменение на свойства композита. Когда стало расти число возможных комбинаций матрицы и армирующих волокон, а простое слоистое армирование начало усту пать место армированию сложными переплетениями, исследователи стали искать пути, позволяющие избежать чисто эмпирического подхода. Задача состоит в том, чтобы по характеристикам волокна (частиц и др.), матрицы и по их компоновке заранее предсказать поведение композита. [c.12]

Если в отношении оптимальной пористой структуры теория в каждом отдельном случае может дать совершенно четкие рекомендации, то в отношении способов создания требуемой структуры дело обстоит гора.здо хуже. Некоторые общие способы регулирования пористой структуры катализаторов изложены в статье В. С. Чесаловой и автора [7]. Регулирование тонкой пористой структуры удобнее всего осуществлять на тех стадиях приготовления катализатора, когда его основные компоненты находятся в коллоидной форме. При обезвоживании гелей сжатие сруктуры, определяющее размеры пор, зависит от величины капиллярных сил, стягивающих структуру, и от прочности каркаса геля, противодействующей этому стягиванию. Воздействуя на оба эти фактора, можно в широких пределах варьировать размер тонких пор и внутреннюю поверхность катализаторов. Если каталитически активный компонент образуется в результате химического превращения осаждаемого вещества после его кристаллизации, то тонкая пористая стуктура определяется условиями проведения этого превращения, объем же крупных пор зависит от пористой структуры и степени кристалличности исходного вещества. [c.17]

То же положение о прогрессивной полимеризации или агрегации применяется к органическим пластмассам и силикатным стеклам. Бергер попытался рассмотреть явление сдвига внутримолекулярного равновесия в зависимости от температуры. Его представления до некоторой степени аналогичны теории Смитса об аллотропических фазах. При низких температурах, отвечающих вязкости ниже 10 пуазов, ионы натрия в обычном натриево-кальциево-силикатном стекле адсорбированы на весьма сложном каркасе структуры тем не менее они (бьшают иодшжиыми только в сильных электростатических полях. Агрегация, строго говоря, подобна переходу коллоидного раствора желатина в гель в стеклах же отдельные ионы или молекулы образуют агломераты, совместно выделяясь из расплава. Расположение ионов кальция в силикатном каркасе закреплено значительно прочнее. Согласно правилам Захариасена, повышение полимеризации жесткого каркаса, содержащего включенные в него катионы, происходит при снижении температуры (см. А. П, 210 и 211). Правильность этого предположения подтверждается тем, что, согласно Штаудингеру и Хёйеру , механическая прочность синтетических пластмасс возрастает параллельно прогрессирующей полимеризации до прочности жестких каркасов этот процесс в деталях соответствует процессу затвердевания стекла. [c.209]

Соотношение между кристаллическим сростком и гелем в структуре цементного камня выражено коэффициентом к. Установлены математические зависимости, связывающие прочность, ползучесть цементного камня и бетона с коэффициентом к. По теории Шейкина, чем выше коэффициент к, т. е. чем больше кристаллический сросток, тем прочнее цементный камень. [c.289]

Выполненные в свое время расчеты по уравнению (32) позволили описать с достаточной точностью экспериментальные данные для ряда стекол, в частности для стекла Корнинг 015 (при п=3) [26]. Особенно важным результатом этого этапа развития теории было предсказание возможного ступенчатого хода кривых ф — рн для таких случаев, когда различие в прочности связи ионов в разных ионогенных группах стекла велико. В более поздних исследованиях действительно был экспериментально установлен такой вид зависимости ф—pH для щелочносиликатных стекол, включающих наряду с кремнеземом малые добавки кислотных окислов (В2О3, AI2O3 и др.) [32, 33]. Связанный с этим круг явлений назван дифференцирующим эффектом второго окисла стеклообразова-геля (кислотного окисла). Однако ряд соображений, высказываемых далее, так же как сопоставление теории с опытом, и характер проявления дифференцирующего [c.311]

Теория кристаллического поля дает мощный аппарат для качественного, а идогда и количественного исследования свойств комплексных соединений. Однако один из ее существенных недостатков состоит в том, что она рассматривает лишь электрический характер влияния лигандов на центральный ион. Поэтому с помощью теории кристаллического поля можно решать только те вопросы, которые связаны с изменением электронной конфигурации металла под воздействием поля лигандов и нельзя касаться перераспределения электронной плотности при комплексообразовании, которое обусловливает прочность образующихся химических связей. Модифицированной теорией, приспособленной к рассмотрению ковалентных связей в координационных соединениях, явилась созданная в 50-х годах Ор-гелом, Йоргенсеном и Бальхаузеном теория поля лигандов, объединившая в себе достижения теории кристаллического поля и метода молекулярных орбиталей. [c.120]

Микроскопические и рентгеноструктурные исследования свидетельствуют о том, что гели некоторых гидросиликатов имеют аморфную (субмикрокристаллическую) природу [426]. Особенно характерно образование таких гелеобразных продуктов для большинства алюминатов кальция [436]. Гелеобразные продукты играют важную роль в цементном камне. Они оказывают влияние на прочность бетона [437] и адгезионные свойства цементных растворов [438]. Однако коллоидная теория, широко оперирующая понятиями [c.125]

От крупности зерен в цементе в значительной мере зависят его свойства. Так, установлено, что наибольшей прочностью обладают цементы, которые наряду с мелкими фракциями содержат некоторое количество относительно более крупных частиц. Роль отдельных фракций необходимо рассматривать в свете теории твердения, по которой схватывание и твердение портландцемента происходят вследствие уплотнения масс геля за счет внутреннего отсасывания. Значительные массы геля образуются из зерен самых мелких фракций размером менее 20 мк, которые гидратируются полностью в сравнительно короткие сроки. По данным Ю. М. Бутта [37], зерна размером менее 5 мк гидратируются в течение двух-трех недель, а фракции размером 5—20 мк через один-два месяца. Фракция с зернами 20—40 мк частично служит для образования геля, но основное ее назначение уплотнять гель путем отсасывания из него воды, необходимой для продолжения гидратации этих зерен в болег [c.96]