Фазовые превращения металлических структур

Фазовые превращения металлических структур [c.34]

Подчеркнем еще раз, что в чистом виде отвердевание, т. е. процесс фазового превращения вещества, наблюдается только в тех случаях, когда имеет место лишь одно межмолекулярное взаимодействие, существующие межатомные связи не разрываются и новые химические связи не образуются. Ненаправленность ван-дер-ваальсовских межмолекулярных связей предопределяет при этом плотнейшую укладку данных молекул или макромолекул, образование кристаллической структуры. Понятно, что при отвердевании ионных веществ и металлов благодаря ненаправленности ионной и металлической связей получается тот же результат, хотя в данном случае действуют не только межмолекулярные, но и межатомные связи. [c.6]

К первому классу относятся поверхности большинства металлических кристаллов. Ко второму классу принадлежат поверхности полупроводников, диэлектриков и некоторых металлов (золото, иридий, платина). При этом поверхностная структура многих полупроводников может изменяться при изменении температуры. Например, кремний в процессе нагрева дважды изменяет поверхностную структуру — при 700 и 800° С. Такое поведение поверхности может быть объяснено релаксацией атомов у поверхности в направлении, перпендикулярном к плоскости поверхности [6] у некоторых металлов поверхностная релаксация атомов может привести к фазовому превращению в поверхностном слое. Например, на грани (100) золота, иридия, платины в поверхностном слое происходит превращение г. ц. к. в г. п. у. [c.446]

Металлический плутоний — тяжелый хрупкий металл серебристо-белого цвета. При нагревании ог комнатной температуры до температуры плавления плутоний претерпевает пять фазовых превращений и соответственно может существовать в шести аллотропных модификациях [115, 118, 287, 524, 673]. Наиболее достоверные сведения по структуре и свойствам плутониевых фаз приведены в работах [25, 116, 220, 285, 459, 482, 520], авторы которых исследовали металл высокой чистоты. Основные физические свойства металлического плутония приведены ниже [c.24]

Основные виды фазовых превращений рассмотрим на примере металлических структур, поскольку. металлы составляют большую часть элементов таблицы Менделеева. [c.34]

Полоний при нормальном давлении имеет металлическую проводимость и простую кубическую решетку с координационным числом, равным шести, переходную к металлическим структурам, как и сурьма при давлении 50—90 кбар. При повышении давления полоний, очевидно, должен испытывать фазовые превращения и переходить в нормальное металлическое состояние с ОЦК и ГЦК структурами. [c.271]

При фазовых превращениях в металлах коэффициент расширения скачкообразно изменяется. Как правило, наблюдается значительное различие между коэффициентом линейного расширения чистых металлов и сплавов. В сплавах железа, никеля и кобальта коэффициент линейного расширения имеет очень широкий диапазон значений в зависимости от состава, что позволило создать ряд сплавов с заданными значениями коэффициента линейного расширения. Характерным примером такого сплава является ковар (29%М1, 17% Со, 0,6% Мп, остальное — Ре), имеющий температурную зависимость расширения, одинаковую со стеклом в широком интервале температур. Ковар применяется для изготовления промежуточных деталей между металлическими трубопроводами и стеклянными отводами в различной вакуумной аппаратуре. Как отмечалось, фазовые превращения в металлах и сплавах вызывают скачкообразные изменения свойств поэтому сплавы, имеющие структуру различных фазовых состояний, например, аустенитные стали и сталь перлитного класса будут заметно отличаться друг от друга значениями коэффициента линейного расширения. [c.527]

В производственных условиях превращения протекают с отклонением от равновесных условий, что приводит к изменению состава фаз и концентрации углерода в них. Так, изменение скорости охлаждения чугуна может привести к образованию различных структур основной (металлической) массы, состоящих по фазовому составу из феррита и цементита, а по структурному — из перлита, феррита-перлита или перлита-цементита [45]. [c.144]

В сплавах Си—Мп, Си—А1, Си—А —N1, Си—А1—Мп и др. обнаружен эффект механической памяти . Он состоит в способности сплдва после определенной механической деформации многократно восстанавливать первоначальную форму в результате нагрева. Механизм памяти металлических материалов основан на обратимости бездиффузионного фазового превращения и типичен для слоистых структур. Исследования, проведенные на кафедре физики твердого тела Воронежского политехнического [c.507]

Хемосорбционные и каталитические свойства металлов в основном определяются их электронной структурой и, следовательно, положением в периодической системе Д. И. Менделеева. Первые металлы длинных периодов весьма энергично взаимодействуют со многими газами, но вследствие малой энергии связи между атомами в металле область устойчивости металлического состояния весьма ограничена и поверхностное взаимодействие легко приводит к фазовому превращению. Наибольшей каталитической активностью обладают металлы, расположенные в средней части длинных пер1юдов, у которых общее число s- и -электронов превышает число электронов, участвующих в металлической связи. Максимуму каталитической активности отвечает определенное число неспаренных -электронов металла, различное для разных реакций. [c.139]

В области сверхвысоких давлений (см. Высоким давлением обработка материалов) получены кристаллические модификации углерода (кубический алмаз, гексагональный лонсдэлеит), двуокиси кремния (моноклинный коусит и тетрагональный стишовит), нитрида бора (кубический боразон со структурой сфалерита и гексагональная модификация со структурой вюр-цита). При высоких давлениях увеличивается вклад металлической связи,что установлено для алмаза, кремния и германия. Кремний при давлении 123 ООО ат и германий при давлении 200 ООО ат приобретают структуру белого олова и св-ва металлов. Большое влияние на П. в м. и на кинетику фазовых превращений оказывают примеси, проникающее излучение (нейтроны, гамма - лучи), [c.219]

ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА металлов — упрочняющая обработка металлов термическим воздействием и пластическим деформированием. Основывается на изменении дислокационной структуры металлов с целью улучшения комплекса мех. св-в (прочности, вязкости разрушения и т. д.). Эффект упрочнения вследствие Т. о. обусловлен созданием в металлической основе упорядоченных и стабилизированных дислокационных структур, характеризующихся резким торможением подвижности линейных дефектов. Термопластическими являются термомеханическая обработка (формирование упрочненного состояния в результате наследования дислокационно насыщенных структур при полиморфных и фазовых превращениях) и обработка механико-термическая (создание упорядоченных дислокационных структур при т-ре меньше т-ры рекристаллизации со стабилизацией упрочненного состояния). Для термомех. обработки характерно изменение фазового состояния и мех. св-в тела зерен (субзерен) в процессе перехода от непосредственно деформированного к конечному упрочненному состоянию. Механико-термическая обработка, обусловливая созда- [c.546]

Чугуном называют сплавы железа с углеродом, содержащие свыше 2% углерода. Кроме углерода и железа, в сплаве присутствуют нримееи кремний, марганец, фосфор, сера и др. Эти примеси находятся в разных количествах и оказывают существенное влияние на формирование структуры сплава, а следовательно, и механические, физические и другие свойства чугуна. Количество этих примесей нри переплавке чугуна для изготовления отливок можно регулировать и, таким образом, получать нужные химический состав, структуру и свойства. Важнейшие компоненты чугуна, при помощи которых регулируется формирование структурных составляющих чугуна, — углерод и кремний. Количественное их соотношение определяет количество графита и характер основной (металлической) массы. Примеси марганца, фосфора и серы в тех пределах, в которых они находятся в обычном углеродистом чугуне, не вносят существенных изменений в структуру и фазовые превращения чугуна [45]. [c.137]

Известны четыре основных метода выращивания металлических монокристаллов кристаллизация из расплава в вакууме, электроосаждение, конденсация и разложение в парах, метод деформаций и отжига. Кристаллы большинства обычных металлов можно вырастить кристаллизацией из расплава. Очень трудно вырастить кристаллы железа достаточных размеров, и вследствие изменения кристаллической структуры при температуре фазового превращения их лучше всего получать методом деформаций и отжига. Особенно трудно вырастить монокристалл железа, имеющий одинаковую длину в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что необходимо для приготовления сфер. Кристаллы меди и никеля, применявшиеся в данном исследовании, были получены из расплава в форме стержней диаметро.м от 1,2 до 2,4 см. Различные методы выращивания кристаллов подробно описаны Холденом [21] и Баклеем [22]. [c.85]

Повышение давления, так же как и температуры, может привестп к изменению электронного состояния атомов в кристалле или жидкости, а следовательно, и к фазовым переходам вещества. При высоких давлениях могут разрушаться направленные двухэлектронные связи в ковалентных кристаллах, переходящих вследствие этого в металлическое состояние. Металлы могут испытывать необычные фазовые превращения. Электроны из свободного состояния могут переходить на дискретные уровни, что сопровождается изменением типа проводимости от металлического к полупроводниковому. В последние годы [230—235] уделяется очень большое внимание экспериментальному изучению влияния высоких давлений на структуру и свойства металлических и неметаллических элементов, полупроводниковых и ионных соединений построены РГ-диа-граммы для большого числа веществ. [c.258]

Принцип действия и основные характеристики ТТ. Тепловая труба — устройство, предназначенное для переноса теплового потока с одного конца трубы в другой за счет использования скрытой теплоты фазового превращения теплоносителя, помещенного внутри герметичной ТТ. На рид. 2.23 представлено схематическое изображение ТТ в форме круглого полого цилиндра 1 с большим отношением длины L к диаметру й. Внутренняя поверхность трубк выложена капиллярно-пористой структурой 2, последняя насыщена смачивающей жидкостью и граничит с паровым объемом г — центральной частью трубки радиуса Гп- Капиллярно-пористая структура может представлять собой металлическую сетку, спеченные шарики, металловолокна, стеклоткани и даже систему канавок на внутренней поверхности корпуса 1. Смачивающая жидкость является теплоносителем и в зависимости от уровня температуры в зоне ис- [c.146]

В природе очень редко наблюдается превращение неметаллических веществ в металлические, т.е. переход изоляторов в проводники, как это происходит в случае олова, однако в условиях высоких давлений удается превратить многие изоляторы в проводники. Такой фазовый переход сопровождается изменением типа химической связи и структуры кристалла. Например, алмаз при давлении 600000 атм и температуре 1000 °С превращается из неметаллического кристалла с четырьмя соседями вокруг каждого атома в кристалл с металлическими свойствами, в котором каждый атом имеет шесть ближайших соседей. Аналогичные фазовые переходы при высоких давлениях происходят в кремнии, германии и таких соединениях, как GaSb, InP, ZnS и ul. [c.399]

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о принципиальной возможности проведения химических реакций непосредственно в пористой структуре полимера, деформированного в ААС. Интересно, что в то время как процессы фазового разделения, происходящие в полимерной матрице при выделении низкомолекулярного компонента из раствора или расплава, приводят к возникновению текстуры, фазовое разделение, происходящее при химическом превращении, приводит к его полной разориентации. Конечный продукт, полученный в результате описанных выше химических превращений, представляет собой ориентированную пленку ПЭТФ, содержащую более 15% (масс.) металлического серебра в чрезвычайно тонкодисперсном, коллоидном состоянии, равномерно распределенного во всем объеме полимера. Очевидно, что получить такую металлополимерную композицию каким-либо другим способом является весьма сложной и трудоемкой задачей. Описанный выше эксперимент показывает принципиальную возможность получения полимерных композиций, содержащих практически любые низкомолекулярные вещества. Действительно, если низкомолекулярный компонент невозможно ввести в полимер непосредственно из жидкой фазы в процессе деформации, существует возможность его внедрения в структуру полимера в результате химических превращений. [c.168]

Тенденция к образованию несмешивающегося слоя повышается с ростом величины I для металлического катиона [208] Катион пытается окружить себя максимальным числом ионов 0 это должно приводить к тому, что в области расслаивания характерная для расплавов, содержащих меньше 12% МгО, хаотически разупорядоченная решетка испытывает превращение и появляются области несмешивания. Образуются две структуры, из которых одна напоминает структуру стеклообразной ЗЮг, а Другая представляет собой М Оу ЗЮг (предельная концентрация для смешения в системах, содержащих щелочные земли, лежит вблизи 33% М Оу). На фазовых диаграммах силикатов щелочных металлов область несмешивания отсутствует, однако Бокрис, Томлинсон и Уайт [151]. предположили, что в данном случае наблюдается та же тенденция, которая может проявиться при следующих обстоятельствах. Особенностью структуры силикатов, содержание М2О в которых несколько превышает 12%, является то (см. выше), что ионные связи в них впервые находятся на координационном расстоянии друг от друга, т. е. больше полностью не экранируются направленными связями 81—0—31. В этих условиях тенденция к появлению области несмешивания может проявиться (для катионов щелочных металлов, сравнительно слабо притягивающих ион кислорода) в формировании микрофаз состава МгО-28102. Последние имеют вид пленок толщиной в несколько атомных слоев и разделяют сходные области, обогащенные ЗЮг, которые можно представлять себе в виде островков или айсбергов стекловидной ЗЮг. Ионные связи, хаотически распределенные в решетке силикатов, содержащих менее 12%МгО, почти полностью отсутствуют в островках и концентрируются в ионной пленке, аналогичной М-обогащенному слою в области расслаивания. [c.269]