Изменение кристаллической структуры частиц при измельчении

Изменение кристаллической структуры частиц при измельчении [c.100]

Диспергирование исходных реагентов и их смесей как средство активирования. В технологии использование механических воздействий как средства активирования твердофазового взаимодействия является одним из наиболее распространенных, хорошо отработанных способов. Причем из различных возможных видов механических воздействий чаще всего используется диспергирование или измельчение. Этот процесс осуществляют в шаровых, вибрационных и других помольных агрегатах. Под воздействием мелющих тел твердые частицы претерпевают сначала упругую, а затем и пластическую деформацию, в результате чего в отдельных сечениях развиваются напряжения, превышающие прочность материала, и происходит диспергирование частиц на более мелкие. Изменение размера частиц—не единственный результат механического воздействия в процессе помола. При измельчении происходят изменения кристаллической структуры и энергетического состояния поверхностных слоев частиц, наблюдается эмиссия электронов и другие явления. [c.315]

Следует заметить, что явления, происходящие при значительном измельчении проб, интересны сами по себе. Полагают, что при таком измельчении проб имеет место не только увеличение дисперсности, но и глубокое изменение структуры частиц. Это явление сходно с эффектом разупорядочения кристаллической решетки графика, приближающим ее к структуре аморфных модификаций углерода [45]. [c.102]

Изменение размера частиц не является единственным результатом механического воздействия. Помимо измельчения частиц, происходят изменения кристаллической структуры и энергетического состояния поверхностных слоев частиц, возникают контактные разности потенциалов, наблюдается эмиссия (испускание) электронов. Например, при измельчении карбонат кальция из стабильной модификации (кальцит) переходит в метастабильную (арагонит), а на поверхности частиц кварца возникает тонкий аморфизованный слой с аномально высокой химической активно [c.110]

Изменение размера частиц не является единственным результатом механического воздействия при помоле твердофазных реагентов. В процессе диспергирования происходит не только разрушение частиц, но и их агрегация, как самопроизвольная, так и вызванная внешними сжимающими силами [88]. Но особенно важно, что при измельчении происходят изменения кристаллической структуры и энергетического состояния поверхностных слоев частиц, возникают контактные разности потенциалов, наблюдается эмиссия электронов [93]. Например, при измельчении кальцит самопроизвольно переходит в арагонит, причем это превращение связано с накоплением дислокаций, облегчающих перестройку кристаллической структуры благодаря скольжению одних атомных слоев относительно других [94]. При измельчении кварца на поверхности частиц образуется тонкий аморфизованный слой, обладающий аномально высокой химической активностью [95]. [c.247]

Важнейшими свойствами наполнителей являются дисперсность и форма частиц. Как правило, наполнители пред В 1рительно дробят и фракционированием выделяют необходимый диапазон размеров частиц [18]. Дробление и диспергирование частиц наполнителя — наиболее распространенная и обязательная операция. Для получения высокодисперсных порошков после крупного дробления (в механических мельницах, ульт-раз вуком и т. п.) материал проходит стадии среднего дробления и тонкого измельчения (диспергирования) в мельницах разнообразного типа и конструкций. В процессе измельчения может изменяться кристаллическая структура частиц наполнителя и их поверхность. Новые поверхности, возникшие при измельчении, обладают повышенной адсорбционной и хихмической активностью. Изменение химической активности при дроблении очень важно. При измельчении дисульфида молибдена на воздухе он может окисляться и переходить в оксид молибдена [8]. Химический состав алюмосиликатных наполнителей при измельчении на воздухе не претерпевает значительных изменений. [c.124]

Наряду с диспергированием и агрегацией при измельчении, как и при всяком другом виде механической обработки, происходит изменение кристаллической структуры и знергетического состояния поверхностных слоев частиц. Их исследование представляет интерес для физики поверхностных явлений и очень важно для понимания механизма измельчения. Состояние поверхностных слоев существенно влияет на взаимодействие частиц между собой и со средой и, тем самым, на дисперсность цорошков. Знание физико-химических свойств поверхно-СТРЙ Р ряде случаев необходимо для определения уело- [c.6]

К сожалению, метод дисков страдает некоторыми серьезными и неустранимыми недостатками. Сначала предполагалось, что приготовление диска сводится только к измельчению образца и суспендированию частиц в добавляемом галогениде щелочного металла. Но сейчас выяснилось, что во многих случаях при этом происходят и другие, весьма существенные изменения природы материала образца. Бекер [2] установил, что при этом происходит расширение и смещение полос вследствие потери кристалличности образца, а также изменения спектра, обусловленные взаимопревращениями полиморфных модификаций из-за напряжений при энергичном измельчении и высоком давлении. Он исследовал чувствительность разных материалов к таким изменениям, рассматривая механические свойства веществ, их температуры плавления и кристаллические структуры. Фар-мер [64] также наблюдал изменения в спектрах карбоновых кислот, которые он объяснил адсорбцией мономеров на поверхнбстях зерен галогенидов щелочных металлов. Эффекты такого типа более вероятны у органических соединений, чем у неорганических. [c.304]

Изменение химической активности при дроблении твердых смазок имеет большое значение. В зависимости от условий измельчения характер твердого вещества будет изменяться по-разному. При измельчении на воздухе дисульфид молибдена может превратиться в трехокись молибдена [1]. В то же время за 1000 ч измельчения химический состав каолинита не изменяется [2]. Правда, температура потери структурно связанной воды при этом неуклонно понижается, что указывает на увеличение деформации кристаллической решетки. Интересно изменение формы частиц при измельчении. Маккензи и Мельдау [3], изучая влияние измельчения на кристаллическую структуру минералов слюды в течение 24 ч диспергировали. мусковит и вермикулит. Оказалось, что мокрый размол приводит к меньшему изменению формы частиц. Частицы, измельчаемые сухим способом, разрушаются одинаково во всех направлениях. Мокрый размол приводит к расщеплению кристаллитов только вдоль плоскостей спайности. Микроскопический анализ показал, что частицы вермикулита и мусковита в результате измельчения приобретают округленную форму. Грифит [4] убедительно доказал, что кристаллиты разрушаются в зоне трещин и других дефектов структуры как на поверхности, так и в глубине образца. Согласно Хаттигу [5], характер измельчения твердой смазки -определяется ее тонкой структурой, т. е. связя.ми в кристаллической решетке, наличием дефектов и посторонних включений, ослабляющих эти связи. В процессе измельчения наступает такой момент, когда дальнейшее дробление не ведет к уменьшению частиц. Малые частицы соединяются в агрегаты. При этом достигается равновесное состояние, обусловленное одинаковой скоростью измельчения и агрегирования. [c.23]

Кроме того, при механическом воздействии на частицы происходит изменение их кристаллической структуры, если она не отличается высокой стабильностью в интервале развивающихся температур и давлений. Например, кальцит СаСОз самопроизвольно при растирании переходит в арагонит с накоплением дислокаций, а кварц частично становится аморфным с повышением химической активности. Изменение размеров частиц вызывает появление и других новых свойств у вещества. Так, рентгеноаморфный ярко-красный сульфид сурьмы ЗЬгЗз с размером частиц 5 10 3 мм становится оранжевым при уменьшении их диаметра в десять раз. Сине-черный оксид кадмия dO становится желто-зеленым при измельчении до 2 10" мм. Порошок желтого оксида свинца РЬО при растирании делается темно-коричневым и т. п. [c.255]

Усилия ученых направлены на разработку новых технологических методов получения керамики, на пoJ yчeниe новых композиций и микроструктур, способных пoдaвJ ять рост трещин. Кера.мика гфедоставляет широкие воз.можности производства эконо.мически выгодных материалов с заданны.ми свойствами на основе a-v ыx простых компонентов. Физические свойства таких материалов могут быть улучшены за счет минимальных изменений состава и ориентации кристаллических зерен, соединения различных видов кера.мики в один композиционный материал, а также за счет уничтожения или специального введения в структуру дефектов. Управление составо.м и микроструктурой керамики достигается за счет кристаллизации стекол, предельного измельчения исходного порошка высокой химической чистоты, а также плотной упаковки и прочной хи.мической сшивки частиц порошка. [c.53]

Влияние размеров частиц измельчаемого вещества на его физическое состояние и химические свойства не учитывать нельзя. Рассуждая абстрактно, представим иной вид измельчения, при котором происходит разрушение вещества строго по кристаллографическим плоскостям и при этом не создается никаких дефектов кристаллической решетки, а в частицах не остается остаточных напряжений. Даже при таком виде измельчения существует некоторый предел в размерах частиц, по достижении которого неизбежно должны произойти изменения измeJП>чaeмoгo вещества. Как только поперечные размеры частиц станут соизмеримы с параметрами кристаллической решетки, так сразу кристаллическое вещество изменит свою структуру, оставаясь кристаллическим телом, но с меньшими параметрами решетки, либо превратившись в аморфное вещество с поглощением энергии, равной энергии кристаллической решетки, либо произойдет деструкция вещества (механолиз, механокрекинг, диссоциация и т. п.). Опыт сверхтонкого измельчения минеральных веществ в планетарных мельницах показывает, что глубокое изменение исходного вещества осуществляется при размерах частиц, в сотни раз превышающих параметры кристаллической решетки [87]. [c.804]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология