Срастание частиц, связи между частицами

Именно такая ситуация неизменно обнаруживается, если возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоления энергетического барьера,, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша-контакта, т. е. первичного мостика между частицами. Возникновение и последующее его развитие могут быть результатом совместной пластической деформации частиц а местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. В соответствии с представлениями А. Ф. Полака появление зародыша-контакта может происходить и при выделении вещества новой фазы из метастабильных растворов в контактной зоне между кристаллами-новообразованиями срастание кристаллов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов. [c.380]

Во второй стадии процессы структурообразования замедляются. Сформированная к этому времени коагуляционная структура удерживает частицы на определенном, достаточно близком расстоянии, при котором становится физически возможным их срастание через вполне определенное время. Последний процесс начинается в конце второй стадии, что выражается вторичным ростом модуля быстрой эластической деформации. В начале второй стадии появляются деструктивные явления, возникающие в результате происходящих физико-химических процессов внутри пространственной коагуляционной структуры в связи с образованием новых гидратов и переходом их в термодинамически более устойчивые формы. Накопление гидратов и их переходы обусловливают изменение поверхностной энергии и сил взаимодействия между частицами. [c.105]

Эти положения вполне применимы и к фосфатным вяжущим. В дисперсных системах на их основе при достижении достаточно высокой степени объемной концентрации твердой фазы начинается срастание частиц вследствие -процессов поликонденсации. При этом в фосфатных системах возникают первоначально коагуляционные структуры, предшествующие образованию фазовых кристаллизационных контактов. На этом этапе структурирования фосфатным массам свойственны в соответствии с теорией коагуляционных структур, развитой Ребиндером и Полаком [9 10, с. 122], более низкая прочность по сравнению с кристаллизационными структурами с той же степенью объемного заполнения, ползучесть, а также тиксотропия—способность коллоидных затвердевших структур обратимо разрушаться при механических воздействиях. С этим свойством коагуляционных структур, обусловленным наличием тонких пластифицирующих прослоек связующего в контактах между зернами наполнителя, связана их способность к упругому последействию. Это дает возможность применения для фосфатных цементов разнообразных приемов формования изделий аналогично технологии высокополимерных материалов. [c.19]

Полагают [1, с. 38], что при оводнении полугидрата гипс сначала выделяется в коллоидно-дисперсном состоянии, которое и обусловливает пластичность затворенной водой массы. Затем дигидрат сульфата кальция переходит в кристаллическую форму. Исходя из подобной предпосылки, твердение строительного гипса разбивают на три этапа растворение полугидрата, образование геля дигидрата и кристаллизация геля. Само развитие твердой структуры тоже может быть представлено в виде двух процессов. Первый обеспечивает образование каркаса за счет срастания отдельных кристаллов между собой. Второй приводит к зарастанию каркаса. По сути дела и тот и другой процессы связаны с зародышеобразованием и ростом частиц. Речь идет лишь о порядке формирования кристаллической структуры. [c.302]

В процессе получения технического углерода происходит срастание нескольких частиц с образованием между ними химических ковалентных связей, возникающих на участках касания. В результате образуются так называемые первичные агрегаты, силуэты которых приведены по данным [6] на рис. 8.2. Наличие агрегатов, их размер и форма характеризуют так называемую структурность технического углерода. Чаще всего первичные агрегаты, которые выступают как кинетические единицы, состоят из нескольких частиц. [c.237]

Полученные результаты позволяют дать следующую интерпретацию. В отличие от изучавшихся нами ранее непрочных обратимо разрушающихся коагуляционных структур, в которых частицы связаны между собой слабыми ван-дерчваальсовыми силами сцепления через предельно тонкие остаточные прослойки среды, высокая прочность необратимо разрушающихся кристаллизационных структур определяется образованием между отдельными кристалликами прочных кристаллизационных контактов — мест непосредственного срастания. Возникновение таких контактов возможно, если в суспензии в течение достаточно длительного времени поддерживается определенное пересыщение. Если возникающее пересыщение удерживается лишь незначительное время, как например в присутствии больщих добавок двуводного гипса, то кристаллизационная структура не возникает и процесс гидратации приводит лишь к росту овободных кристалликов двуводното гипса, т. е. кристалликов, не срастающихся в камень. По этой же причине в суспензиях р-полуводного гипса, в водной фазе которых пересыщения падают быстрее, чем в суспензиях а-полугидрата, способность к образованию кристаллизационных контактов теряется при более высоких пересыщениях. [c.347]

Возникновение связей между частицами и превращение системы, состоящей из множества отдельных твердых частиц, разделенных тонкими водными пленками, в систему, состоящую из кристаллических сростков, связанных кристаллическими контактами, происходят на втором этапе. Вначале возникающие между элементами новообразования связи носят в основном коагуляционный характер. С течением времени (при возникновении определенных соотношений между величинами концентраций) в объеме раствора создаются термодинамические условия, которые обеспечивают спонтанное выпаденце зародышей в пространстве между частицами гидратов, что сопровождается срастанием отдельных частиц. На втором этапе процесса структурообразования новые зародыши или контакты больше не возникают, а происходит лишь обрастание ранее образовавшегося кристаллического скелета. При этом скорость роста кристаллических контактов меньше, чем скорость роста контактирую-щихся кристалликов гидрата. Это объясняется повышенной концентрацией раствора у поверхности этих частиц, что было экспериментально показано Е. Е. Сегаловой [1211. [c.128]

В фазовых контактах сцепление частиц обусловлено близкодействующими силами и осуществляется по крайней мере 10-... 10 межатомными связями вследствие увеличения площади контакта по сравнению с атомным [174]. В зависимости от дисперсности и средней прочности отдельного контакта прочность структуры составляет 10. .. 10 Н/м и более. Образование фазовых контактов можно рассматривать как процесс частичной коалесценции [174] твердых частиц из-за увеличения площади непосредственного контакта между ними с переходом от "трчечного" соприкосновения к когезионному взаимодействию на значитеяы ой площади. Такой переход может осуществляться постепенно, например вследствие диффузионного переноса вещества в контактную зону при спекании. Чаще он происходит скачкообразно, как правило, в тех случаях, кс гда возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоле1 ия энергетического барьера, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша - контакта - первичного мостика между частицами. Возникновение и развитие его могут быть результатом совместной пластической деформации частиц в местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. Зародыш-контакт может образоваться и при вьщелении вещества новой фазы из ме-тастабильных растворов в контактной зоне между кристалликами - новообразованиями срастание кристалликов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов [174,193]. [c.106]

Большая часть контактов между гидросиликатами в третьей стадии осуществляется путем конденсации через раствор или через соприкасающиеся силанольные группы различных частиц низко-конденсированных гидросиликатов с образованием химических связей, как это уже обсуждалось для чистого 3S. Конденсационнокристаллизационная структура, развивающаяся к концу третьей стадии структурообразования, вероятно, не является пронизывающей весь объем образца, но разделяет его на микрообъемы негомогенного состава с различными типами и энергией связи между агрегатными блоками и отдельными кристаллами, выступающими в качестве структурообразующих элементов. Нарастание прочности в четвертом периоде происходит в связи с накоплением и срастанием субмикрокристаллических гелевидных гидросиликатов, уплотнения материала и утоншения пленок воды. [c.108]

Совр. Ф.-х. м. развивается на основе представлений об определяющей роли физико-хим. явлений на границе раздела фаз - смачивания, адсорбции, адгезии и др.- во всех процессах, обусловленных взаимод. между частицами дисперсной фазы, в т. ч. структурообразования (см. Структурообразова-ние в дисперсных системах). Коагуляционные структуры, в к-рых взаимод. частиц ограничивается их соприкосновением через прослойку дисперсионной среды, определяют вязкость, пластичность, тиксотропное поведение жидких дисперсных систем, а также зависимость сопротивления сдвигу от скорости течения. Структуры с фазовыми контактами образуются в кристаллич. и аморфных твердых телах и дисперсных материалах при спекании, прессовании, изотермич. перегонке, а также при вьщелении новой высокодисперсной фазы в пересыщенных р-рах и расплавах, напр, в минер, связующих или полимерных материалах. Мех. характеристики таких тел - прочность, долговечность, износостойкость, упру-го-пластич. св-ва и упруго-хрупкое разрушение - обусловлены силами сцепления в контактах, числом контактов (на 1 см пов-сти раздела фаз), типом контактов, дисперсностью системы и могут изменяться в широких пределах. Так, для глобулярной пористой монодисперсной структуры прочность материала может варьировать от 10 до 10 Н/м . Возможно образование иерархич. уровней дисперсной структуры первичные частицы - их агрегаты - флокулы - структурированный осадок. Сплошные материалы, в частности металлы и сплавы, в рамках представлений Ф.-х. м. рассматриваются как предельный случай полного срастания зерен структуры с ( овыми контактами. [c.90]

Пимнмо образования новых ранул во взвешенном слое происходит рост существующих гранул. Как указано выше, это возможно при отложении на поверхности частиц вещества, выделяемого из жидкости. Другой путь роста гранул—срастание их между собой. Агрегирование возможно при достаточно больших силах сцепления между частицами в момент их столкновения. Источником таких сил является жидкая фаза. При избытке жидкости на поверхности частиц (причиной может быть большая локальная влажность или высокая температура материала) силы поверхностного натяжения оказываются больше сил, обеспечивающих взаимное движение частиц, и происходит слипание. При последующем исчезновении жидкой фазы (сушка, охлаждение и т. п.) образуются кристаллические мостики, прочно связывающие частицы между собой. Если кристаллизации не происходит, т. е. пульпа содержит нерастворимое вещество, то при достаточно интенсивном движении частиц агрегаты разрушаются с образованием исходных частиц. Аналогичный процесс происходит, если образуется недостаточное число кристаллов и связи в агрегате частиц непрочные. [c.163]

Электронномикроскопические данные подтверждают результаты структурно-сорбционного анализа. Как видно из рис. 103, срастание гидросиликатных волокон по их длине (без уменьшения дисперсности индивида) в активированных образцах происходит по большей площади, а многие другие активные адсорбционные центры поверхности несут на себе прочно связанные мельчайшие кристаллики портландита и кальцита. Таким образом резко понижается способность цементного образца адсорбировать в монослое воду. В связи с этим и уменьшается количество адсорбированной воды и тепловых эффектов смачивания. В то же время, естественно, увеличивается минимальный размер пор и их число в связи с укрупнением зазоров между агрегатами частиц, что влечет увеличение адсорбции за счет заполнения этих пор адсорбатом, а в целом удельная поверхность немного понижается. [c.220]

Ограничение подвижности возникающих кристалликов может определяться не только наличием замкнутого объема, но и первоначально возникшей пространственной сеткой. Тогда частицы получают возможность расти друг другу навстречу, зазор между ними постепенно уменьшается и достигаются условия, при которых становится уже достаточно вероятным перекидывание мостика-зародыша. Но в таком случае кристаллизационное давление должно привести к появлению упругих напряжений в растущих кристалликах [2—4] и в тех участках ранее сформировавшегося скелета, на которые опираются эти растущие кристаллики. При срастании кристалликов возникшие напряжения окажутся фиксированными, т. е. будут проявляться как внутренние (остаточные) напряжения I рода — по отношению к отдельным кристаллам и II рода — по отношению к структуре в целом. Они могут быть настолько велики, что уже в ходе структу-рообразования, твердения системы, разрывают часть сформировавшихся контактов, мешая достижению высокой прочности мелкозернистого камня. Роль этих внутренних напряжений в процессах структурооб-разования при твердении минеральных вяжущих веществ — цементов — весьма велика. Именно в связи с этим получили объяснение такие явления, как сбросы прочности и разрушение ( ) структуры, возникающей на начальном этапе под влиянием вибрационных воздействий и добавок адсорбирующихся (поверх-ностно-активных) веществ, а также [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология