Механохимическая теория

Предложенная математическая модель механохимической повреждаемости базируется на положениях теории механохимии металлов и полученных автором данных по механической активации коррозионных процессов. [c.58]

Сейчас наиболее крупным центром по развитию физикохимической механики является Москва. Московские ученые развивают теорию прочности твердых тел, физико-химию поверхностно-ак-тивных веществ, ведут исследования по поверхностным явлениям и поверхностным силам, адсорбционному понижению прочности твердых тел, гидрофобным взаимодействиям, агрегативной и кинетической устойчивости дисперсных систем, реологии и деформационным свойствам при высоких давлениях, механохимическим процессам. [c.12]

На основе представлений статистической теории явлений переноса предложена единая методология построения математических моделей кинетики измельчения и механохимических превращений в гетерогенно-дисперсных системах. [c.39]

При дальнейшем анализе механохимических явлений будет рассматриваться преимущественно влияние механических воздействий на электрохимические реакции, поскольку тем самым решаются и другие задачи с одной стороны, обсуждаемые кинетические уравнения электрохимических реакций преобразуются для описания химических реакций (т. е. протекающих без переноса заряда) путем простой замены величины электрохимического сродства величиной химического сродства, а с другой стороны, например, химическая коррозия при высокотемпературном окислении металлов по теории Вагнера рассматривается как электрохимическая реакция на модели гальванического элемента. [c.12]

Это имеет принципиальное значение для построения общей теории механохимических явлений, а также для выяснения механизма такого опасного вида коррозионного разрушения металлов, как фреттинг-коррозия, который до настоящего времени еще не получил удовлетворительной интерпретации, и механизма контактной усталости металлов в присутствии активных сред. [c.44]

Прямое электронномикроскопическое наблюдение стали с содержанием 0,025 и 0,1% С показало [99], что низкотемпературное старение (действующее подобно деформационному) не вызывает заметного ускорения коррозии металла около мелких сегрегаций и выделений карбидных и нитридных частиц, а высокотемпературное, сопровождавшееся выделением крупных частиц, приводит к интенсивной коррозии в зонах вокруг этих выделений. Последнее можно объяснить с позиций теории механохимического эффекта, если учесть появление высоких напряжений в окрестности крупных выделений. [c.117]

В свете развитой выше теории нет необходимости искать причину механохимического эффекта в увеличении числа активных мест па поверхности твердого тела (как это делают Бокрис и Хор [55, 64]), так как главное — их качество, т. е. локальное увеличение стандартного химического потенциала вещества. Термодинамическая активность (или. концентрация активных атомов) металла при этом может оставаться без изменений или даже несколько уменьшаться при достаточно высокой степени деформации механохимическое поведение металла определяется локальными процессами в ограниченном числе мест (эффект нелинейной концентрации механохимической активности), как это подтверждается импедансными измерениями (см. гл. IV). [c.74]

Более реальным следует считать представление о преимущественном развитии механохимического эффекта в областях выхода линий скольжения, которые в обоих случаях находятся в возбужденном состоянии и вносят подавляющий вклад в величину прироста тока по сравнению со всей остальной поверхностью (активной или пассивной). Этот вклад, равный деформационному приросту тока реакции ионизации металла, определяется деформационным сдвигом химического потенциала атомов металлического электрода, одинаково влияющим на первичный акт перехода для активного и пассивного состояний, различающихся последующими промежуточными стадиями. Как в пленочной, так и в адсорбционной теориях пассивности считается установленным образование поверхностных хемосорбционных (промежуточных) соединений. На первичный акт перехода ион-атома металла при образовании такого промежуточного соединения оказывает влияние механическое воздействие на металлический электрод. [c.86]

Особенностью механохимического растворения поверхности алюминиевого сплава является некоторая задержка активного растворения относительно роста нагрузки (см. рис. 58, пунктирная кривая). Это торможение обусловлено эластичностью окисной пленки, которая не теряет своей сплошности вплоть до заметных значений пластической деформации и испытывает воздействие двух конкурирующих процессов — механического разрушения и химического восстановления (репассивации). Когда процессы механического разрушения становятся преобладающими (в областях пересечения плоскостями скольжения поверхности металла), механохимический эффект резко увеличивается, и в соответствии с теорией коррелирует с ростом деформационного упрочнения сплава, как и в случае нержавеющих сталей. [c.154]

Базируясь на основных положениях механохимии металлов и теории упругости, нами предлагается следующее уравнение для оценки коэффициента усиления скорости механохимической повреждаемости металла К хп от интенсивности упругих напряжений (ст ) [c.503]

Нельзя, однако, не остановиться на том, что механохимические явления столь распространены и фундаментальны, что положены в основу оригинальной теории происхождения органической жизни на земле [569]. [c.247]

При объяснении механохимических реакций, при которых активация происходит непосредственно перед превращением, повышение реакционной способности нельзя сводить только к увеличению поверхности. Общее представление о развитии поверхности (например, по теории БЭТ или по Блейну) и реакционной способности в зависимости от длительности помола показывает, что степень искажений решетки (степень деформации) имеет существенное значение. [c.461]

Все это требует систематического изучения механизма механического разрыва макромолекул, химических свойств свободных макрорадикалов и реакции их взаимодействия с молекулами ингибиторов и другими макромолекулами. На основе этих исследований должна быть создана теория механохимических реакций при переработке полимеров и эксплуатации изделий из них. [c.329]

Истирание резин и полимеров представляет собой сложное явление, зависящее от комбинации механических, механохимических и термохимических процессов. Для изучения механизма этого сложного явления прежде всего необходимо выделить и исследовать более простые закономерности и затем создать общую картину явления износа [1]. Все больше внимания уделяется причинам износа, способам его измерения, факторам, влияющим на его интенсивность, и приемам ее уменьшения. Как следует из молекулярно-кинетических теорий адгезии, рассмотренных в гл. 8, механизм образования связей, их деформация и разрыв представляют собой диссипативный и, следовательно, необратимый процесс. Адгезия в свою очередь вызывает некоторое физическое разрушение поверхностей при трении. Это относится в полной мере к трению эластомеров по жесткому грубому контртелу. Однако имеются разные точки зрения относительно трения по гладкому контртелу [2]. Не следует считать, что истирание происходит только на грубых поверхностях, так как трение возникает как на грубых, так и на гладких поверхностях. Советские исследователи [1] показали, что при трении по гладким поверхностям возникает новый механизм истирания — посредством скатывания. Очень трудно определить истирание резины в условиях скольжения с малыми скоростями по гладкой поверхности. Однако можно предположить, что истирание сопровождает адгезию во всех случаях и на практике следует выбирать оптимальные условия для обеспечения максимальной адгезии и минимального износа. [c.224]

Одной из особенностей уретановых эластомеров является их высокая износостойкость — важный показатель для оценки работоспособности полимера. Наряду с другими свойствами уретановых эластомеров, их большое сопротивление истиранию обеспечивает применение этого типа полимеров в различных отраслях народного хозяйства. Несмотря на то, что изучению процесса истирания эластомеров посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных исследований до сих пор отсутствует разработанная и достаточно обоснованная теория износа. Это, видимо, объясняется тем, что износ резин — очень сложное явление и зависит от совокупности ряда протекающих при этом процессов механических, механохимических, термохимических и других факторов. [c.123]

Другая группа совершенно недостаточно разработанных вопросов относится к исследованию связи между механическим воздействием на полимерный материал, которому он подвергается в рабочих органах перерабатывающего оборудования, и происходящими при этом структурными изменениями, приводящими в конечном счете к изменению свойств готового изделия. Отсутствие четких количественных закономерностей, определяющих характер таких механохимических процессов, является существеннейшим пробелом в современных теориях переработки, не позволяющим достаточно строго ставить задачу расчетного выбора оптимальных технологических режимов. [c.4]

Основное назначение масс-спектрометрии напряженных полимерных образцов - это получение экспериментальных доказательств кинетической теории прочности [82]. Большинство исследователей исследуют летучие продукты, выделяющиеся при воздействии на полимерный образец механических нагрузок. Однако природа этих продуктов остается невыясненной [193] необходимо определить, образуются ли эти вещества в процессе механохимических реакций или они содержатся в полимере еще до начала эксперимента. Для исключения артефактов, вызванных примесями [c.151]

Воздействие энергии, выделяющейся при высокой степени неравновесности во время удара или истирания, из-за низкой теплопроводности твердых тел приводит к тому, что какая-то часть вещества находится в виде ионов и электронов — в состоянии плазмы. Механохимические процессы в твердом теле можно объяснить с использованием фононной теории разрушения хрупких тел фонон - квант энергии упругих колебаний кристаллической решетки). [c.48]

К объяснению специфики механохимических процессов имеется в настоящее время несколько подходов. В одном из главных рассматриваются тепловые теории инициирования механохимических реакций. Согласно этим теориям, вследствие низкой теплопроводности большинства твердых тел энергия, выделяющаяся при больших скоростях деформации, приводит к образованию локальных объемов вещества с температурами выше температуры сублимации и образованию зон магма-плазмы [35]. [c.142]

Предлагаемая ниже теория деформацнонно-элекТрохимичес-кой гетерогенности или механохимическая теория является дальнейшим развитием адсорбционно-электрохимических представлений Г. В. Карпенко и его учеников. Эта теория основана на следующих положениях [c.58]

Основные положения предла-г гаемой механохимической теории коррозионного растрескивания и коррозионной усталости сводятся к следующёму [c.103]

Третьим пунктом механохимической теории является положение о том, что с момента возникновения в зоне максимальных напряжений перед вершиной углубляющейся в металл трещины в кршической комбинации напряжений и концентрации охрушшвающего водорода и реализации ее первого механического скачка начинается новый скачкообразный этап развития трещины. При этом дифференциальная (при данном/Г] - коэф-104 [c.104]

Хор и его сотрудники [72, 73] первыми использовали гальваностатический метод в исследованиях растворения металла при егО пластической деформации. Впоследствии они сообщили, что потенциостатический метод дает результаты лучше, чем гальваностатический, и показывает, что высокая скорость коррозии была возможна без заметного повышения потенциала. Эти результаты, рассматриваемые с позиций механохимической теории, в последнее время были дополнены в работах, посвященных исследованию сплавов на основе меди [74, 75]. В более поздних исследованиях связь потенциала коррозии с появлением растрескивания металла была тщательно проанализирована с точки зрення влияния на нее pH раствора. [c.609]

К методам предотвращения и замедления КР относится ингибирование. Этот способ упоминался еще первыми исследователями КР в середине 60-х годов. Традиционная карбонатная теория фактически свела КР к разновидности щелочной хрупкости [35] и для ингибирования растрескивания были предложены соединения, хорошо зарекомендовавшие себя для ее предотвращения хроматы, фосфаты, силикаты [96, И4, 135, 136, 171, 172, 191, 195]. Механохимические и электрохимические лабораторные исследования показали высокую эффективность этих соединений применительно к КР. В ранних публикациях зарубежных исследователей предполагалось [139, 140] вводить их в грунт. Однако дальнейшие исследования показали малую эффективность этого мероприятия вследствие низкой скорости продвижения фосфатов в грунте, а также высокой токсичности хроматов [136]. Ингибиторы могут также добавляться в праймер. По данным лабораторных исследований, проведенных за рубежом, в первое время после повреждения изоляции наиболее эффективны хроматы, а при более длительной эксплуатации - фосфаты вследствие меньших скоростей диффузии последних из праймера [135-137]. Предполагается, что действие ингибиторов ограничено по времени из-за диффузии активного вещества в грунт. Однако практическая реализация данного способа защиты затруднена вследствие ограниченной растворимости неорганического ингибитора в органической матрице праймера. Поэтому были проведены электрохимические исследования возможности ингибиро-ванмя КР с помощью органических ингибиторов. Трехэлектродная ячейка ЯЭС-2 заполнялась ингибитором в концентрации 100 мг/л, растворенным в карбонат-бикарбонатной среде. Исследования проводились при температурах 20, 40 60 и 80 °С. Рабочим электродом служила трубная сталь 17Г1С. В качестве критерия склонности [c.94]

По методике, подробно описанной в статье [85], изучали дифференциальную емкость и сопротивление двойного слоя на поверхности деформируемого одноосным растяжением образца из стали Св-08 (отжиг в вакууме при 920°.С) в электролите 0,1-н. H2SO4. Результаты измерений приведены на рис. 31. Как видно из рисунка, деформация изменяет стационарный потенциал незначительно, тогда как потенциал незаряженной поверхности [86] смещается в сторону отрицательных величин, т. е. поверхность зарядилась положительным зарядом. В соответствии с теорией с ростом деформации сдвиг заряда поверхности в сторону положительных значений увеличивается, а затем несколько уменьшается из-за общего уменьшения механохимического эффекта. Аналогичные результаты получаются и в растворе НС1. Если измерять изменение заряда поверхности по ср-шкале Л. И. Антропова, т. е. по величине сдвига потенциала незаряженной поверхности ф , то можно сделать вывод, что деформация практически незаряженной поверхности (в недеформированном состоянии ф близко к фс,г> что согласуется с данными [86]) привела к возникновению положительного заряда, характеризующегося сдвигом Аф 102 [c.102]

Рассматривая скопление дислокаций у включения как очаг плавления (т. е. при нагружении ниже макроскопического предела текучести АР = т, см. гл.1), находим для среднего значения Аф° = xV/RT, а для локального Аф ок = nrV/RT, где п 5 [51 ]. Следовательно, при измерениях микроэлектродом величина Аф з должна лежать в пределах Аф° изм Аф ок-Так, для т= 100 МН/м (10 кгс/мм ) имее.м Дф 3,5 мВ, Афлок 17,5 мВ, а среднее значение — порядка 10 мВ, что соответствует измеренному значению Аф зм = 10 мВ (рис. 72, кривые /). Включения различных видов в одинаковой матрице здесь дают сходную зависимость Дф з от т, что свидетельствует об определяющей роли механохимического эффекта металла в этом явлении. Поэтому известные случаи понижения коррозионно-усталостной прочности стали при наличии твердых неметаллических включений, не Объяснимые с позиций классической механики (разгрузка концентратора напряжений), получают простое и естественное толкование с позиций теории механохимических явлений. [c.182]

Механохимическое поведение меди изучали в ряде работ. Так, была предпринята попытка [82 ] объяснить влияние механической деформации медного электрода на его анодную и катодную поляризацию в водном растворе Си804 с позиций теории перенапряжения кристаллизации при условии, что лимитирующей стадией реакций является поверхностная диффузия ад-ионов, параметры которой зависят от расстояния между ступеньками роста, т. е. от плотности дислокаций. С учетом того, что плотность дислокаций линейно связана со степенью пластической деформации, получена прямая пропорциональная зависимость скорости реакции от корня квадратного из степени деформации. Эта зависимость приближенно соответствует результатам опытов и несколько нарушается при больших деформациях. К сожалению, в этой работе не измеряли величину механического напряжения, а поскольку в случае меди деформационное упрочнение может подчиняться параболическому закону [45], можно объяснить результаты опытов [82] без привлечения теории замедленной стадии поверхностной диффузии. [c.92]

Следовательно, при измерениях микроэлектродом величина Аф зи должна лежать в пределах Аф < Аф з < Афлок- Так, для т = = 100 МПа Аф 3,5 мВ, Афлок 17,5 мВ, а среднее значение — порядка 10 мВ, что соответствует измеренному значению Аф , = = 10 мВ (рис. 77, кривые I). Включения различных видов в одинаковой матрице здесь дают сходную зависимость Афиэм от т, что свидетельствует об определяющей роли механохимического эффекта металла в этом явлении. Поэтому известные случаи понижения коррозионно-усталостной прочности стали при наличии твердых неметаллических включений, не объяснимые с позиций классической механики (разгрузка концентратора напряжений), получают простое и естественное толкование с позиций теории механохимических явлений. [c.183]

В последние десятилетия, когда проблема коррозионно-механической стойкости материалов стала достаточно острой, появилась необходимость исследования механохимических аспектов зарождения и развития трещин коррозии под напряжением. Было предложено несколько теорий, скорее гипотез, для объяснения механизма коррозионного растрескшания и коррозионной усталости. Наибольщий интерес из них представляют следующие адсорбционного понижения прочности, водородного охрупчивания и электрохимическая, [c.56]

Установлено, что и при таких видах нагружения имеет место механохимический эффект, несмотря на то, что стенка труб испьп-ывает напряжение сжатия. Это убедительно подтверждает теорию Э.М. Гутмана. [c.60]

Несмотря на большие трудности, современная биофизика достигла крупных успехов в объяснении ряда биологических явлений. Мы узнали многое о строении и свойствах биологически функциональных молекул, о свойствах и механизмах действия клеточных структур, таких, как мембраны, биоэнергетические органоиды, механохимические системы. Успешно разрабатываются физико-математические модели биологических процессов, вплоть до онтогенеза и филогенеза. Реализованы общетеоретические подходы к явлениям жизни, основанные на термодинамике, теории информации, теории автоматического регулирования. Все эти вопросы будут с той или иной степенью детализации рассмотрены в книге. При этом, в соответствии с пониманием биофизики как физики явлении жизни, мы будем исходить из физических закономерностей, а не из физиологической классификации. Так, например, рецепция внешних воздействий органами чувств рассматривается в различных разделах книги — зрение в главе, посвященной фотобиологическим явлениям, слух и осязание в связи с механохпмическими процессами, обоняние — в связи с физикой молекулярного узнавания. [c.10]

Сильная деструкция происходит также при истирании резин на основе СКИ-3 в инертной среде (аргоне), на что указывает существенное снижение степени сшивания у (с 10 до 5) [30] (здесь 7 — число сшитых мономерных звеньев, приходящихся на одну среднечисловую молекулу). Интенсивную деструкцию в инертной среде нри истирании резин наблюдали также другие авторы [7, с. 46]. Эти данные подтверждают роль механических напряжений в активации процесса термического распада молекулярных цепей и узлов [82 и согласуются с представлениями о термофлуктуациопной теории прочности [74, 75]. Е. Г. Лурье и С. Б. Ратнер [83] указывают, что при истирании пластмасс протекают механохимические процессы, приводящие к их деструкции. Подтверждением этого является то обстоятельство, что вязкость растворов продуктов истирания пластмасс значительно ниже вязкости растворов исходных продуктов. [c.21]

Многие аспекты совремешюй теории, и практики синтеза и ие-реработки полимеров, имея по существу механохимическую основу, все еще разрабатываются без учета основных закономерностей механохимических процессов, в то время как многие типичные превращения полимеров под действием мехаиических юил относятся к области механохимии"". [c.287]

В книге содержатся доклады крупнейших специалистов США, Англии, Франции, ФРГ, Японии и других стран на Первом Европейском совещании по измельчению, состоявшемся во Франкфурте-на-Майне в апреле 1962 г. В докладах освещены следующие вопросы физика измельчения, механохимические реакции, влияние среды и поверхностно-активных добавок при помоле, контроль процесса помола с помощью радиоактивных индикаторов, усовершенствование техники дробления в различны. дробилках, развитие конструкций шаровых и бесшаровых, вибрационных и струйных мельниц. Приведены новые конструкции воздушных классификаторов, результаты исследований по износу рабочих органов, методы контроля и регулирования помольных установок. Дана оценка современного состояния и перспектив развития теории и практики помола материалов. [c.4]

Специфические капиллярные явления, процессы адсорбции и абсорбции, химические и механохимические процессы, протекающие при воздействии на стеклопластики жидких сред, затрудняют применение термофлуктуа-ционной теории и ее математического аппарата. В этой теории хрупкое разрушение в силовом поле рассматривается как термодеструкция, т. е. как химическая реакция, активируемая напряжением. Капиллярные явления приводят к ускоренному заполнению сообщающихся субмикроскопических дефектов структуры низкомолекулярным веществом. Появление на границе раздела компонентов новой фазы приводит к изменению механизма передачи усилия от наполнителя к полимерной матрице и быстрому падению прочности в начальный период контакта материала со средой. Взаи- [c.150]

Механохимическая сущность разрушения полимерных тел не вызывает сомнений [72, 75, 82, 112, 154, 168]. Современная теория разрушения попимерных материалов рассматривает акты разрыва напряженных межатомных связей в качестве элементарных актов прюцесса макроразрушения полимерного тела, т. е. разрушение происходит в результате последовательного распада межатомных связей и постепенного образования при этом разрывов сплошности. Основанием для этого допущения является совпадение энергии активации разрушения и энергии активации разралва межатомных связей, выраженное соотношением [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология