Формирование поверхностного слоя

Механизм процессов самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии и формирования поверхностного слоя [c.30]

Динамические методы капиллярных волн и колеблющейся струи мало пригодны для исследования растворов в равновесных условиях и сложны в экспериментальном исполнении. Поэтому их применяют лишь в особых случаях, например, при исследовании кинетики формирования поверхностных слоев чистых жидкостей в течение -весьма малых промежутков времени. В обычной же практике применяют статические методы, в отношении которых следует сделать некоторые общие замечания, необходимые для получения правильных результатов. [c.12]

Сплав становится коррозионностойким, как правило, не сразу, а после определённого взаимодействия с коррозионной средой, в ходе которого образуются некоторые поверхностные структуры, обеспечивающие его коррозионную стойкость. Если сплав устойчив, формирование поверхностных структур происходит довольно быстро и ограничивается образованием одного или нескольких молекулярных защитных слоев, содержащих повыщенное количество устойчивой легирующей добавки. Если сплав менее устойчив, формирование поверхностного слоя может продолжаться довольно долго и приводить к значительному изменению поверхности с образованием утолщённых слоёв, которые обычно не отличаются высокими защитными свойствами. [c.69]

Формирование поверхностных слоев с позиций явлений гелеобразования рассматривалось в работах [59, 60]. Авторы вводят понятие о критической площади гелеобразования — той наибольшей площади, при которой белковая пленка обнаруживает вязкоупругие свойства. [c.161]

Возникновение адсорбционных связей макромолекул с поверхностью наполнителя уже в ходе формирования пленки способствует дополнительному структурированию системы и заметно ограничивает подвижность полимерных цепей вблизи поверхности. Связывание макромолекул и молекулярных агрегатов с поверхностью и их ориентация в поверхностном слое сильно затрудняют установление равновесного состояния полимера вблизи поверхности и, следовательно, препятствуют образованию плотно упакованной структуры в таких условиях. Можно полагать, что при повышении концентрации раствора или при снижении температуры уже на поверхности облегчается формирование надмолекулярных структур, которые будут упакованы менее плотно. Действительно, сорбция есть молекулярный процесс, сопровождающийся раздвижением цепей полимера, который должен затрагивать (при достаточной концентрации растворителя в полимере) и надмолекулярные структуры. Если бы плотность упаковки молекул на поверхности была той же, что и в свободных пленках, мы не смогли бы обнаружить заметных изменений в сорбции или набухании. Таким образом, чем больше поверхность наполнителя, тем сильнее ограничивается подвижность цепей уже в ходе формирования поверхностного слоя и тем более рыхлая упаковка молекул в нем. [c.20]

Адсорбционное взаимодействие макромолекул полимера с поверхностью в расплаве или образование их в реакционной системе и ограничение их подвижности приводит к изменению условий формирования поверхностного слоя полимера. В результате этого в большинстве случаев возникает более рыхлая упаковка молекул в [c.280]

Более детальный обзор работ по кинетике растворения и механизму формирования поверхностного слоя в процессе растворения сплавов приведен в работах [47—49]. [c.72]

Самопроизвольное уменьшение поверхностной энергии и формирование поверхностного слоя...........37 [c.3]

Таким образом, термодинамическая устойчивость к коагуляции лиофобных систем может быть обеспечена путем формирования поверхностных слоев, способных уменьшить межфазное натяжение и увеличить энтропию до требуемых значений. [c.332]

Знание механизма формирования поверхностных слоев поли меров является весьма существенным для понимания процессов, протекающих при адгезионном взаимодействии полимеров, при образовании и разрушении пен, эмульсий, т. е. тех процессов, в которых свойства граничных слоев играют определяющую роль. Именно этим объясняется интерес широкого круга исследователей к изучению кине гики формирования граничных слоев полимеров на поверхности растворов. В данном случае под формированием граничного слоя подразумевается не только накопление вещества на поверхности раздела фаз, но и всевозможные перегруппировки, ведущие к достижению стационарного состояния. [c.187]

Для описания кинетики понижения поверхностного натяжения в процессе формирования поверхностного слоя раствора полимера это уравнение может быть преобразовано к виду [c.192]

Формирование поверхностного слоя таких полярных жидкостей,как [c.92]

Рис.4. Зависимость декремента затухания(X) в поверхности растворов от времени формирования поверхностного слоя.

При переходе к разреженному газу и вакууму величина стремится к нулю, и поверхностный слой локализуется в жидкости. Наоборот, при увеличении плотности пара обе фазы начинают играть существенную роль в формировании поверхностного слоя, и при приближении к критической точке толщина поверхностного слоя слагается примерно поровну из величин и т Р. В критической точке разность плотностей двух фаз равна пулю, а сжимаемость неограниченно возрастает, так что выражения (111.73) и (111.74) становятся неопределенными. Если принять, что кривая сосуществования двух фаз в координатах температура — плотность является в окрестности критической точки параболой второй степени, то из выражений (111.73) и (111.74) следует, что толщина поверхностного слоя возрастает при приближении к критической точке обратно пропорционально корню кубическому из разности плотностей фаз и в самой критической точке обращается в [c.97]

Компаунд УП-5-144-1 (УП 3.0—71). Состоит из модифицированной эпоксидной смолы УП-5-144 (100 вес. ч.) и отвердителя УП-0617 (28 вес. ч,). Тиксотроп-ная композиция белого цвета, которую можно наносить равномерным слоем толщиной 5—10 мм на вертикальные поверхности. Применяется для формирования поверхностного слоя при изготовлении пластмассовых моделей и калибров. Поставляется комплектно. [c.234]

Для пары трения резина — металл наиболее распространен усталостный износ, наступающий в результате многократного переде-формирования поверхностных слоев резины неровностями твердого контртела. Такому износу резин способствуют повышенная температура, относительное воздействие внешней среды, поверхностные дефекты материала. Предложено [21] следующее уравнение для расчета числа циклов деформации , которое выдерживает материал до разрушения [c.20]

Конформационные характеристики макромолекул, находящихся на границе раздела фаз, являются важным фактором, определяющим структуру и свойства не только поверхностного слоя, но и полимера в целом, а также и релаксационные свойства. Теоретические представления о конформациях макромолекул в наполненных системах в целом основаны на теоретическом анализе конформаций макромолекул в адсорбционных слоях, образующихся при адсорбции. Вместе с тем совершенно очевидно, что для большинства реальных систем выводы теории адсорбции имеют обычно теоретическое значение, поскольку условия формирования поверхностных слоев в полимерных композиционных материалах отличаются от условий образования адсорбционных слоев. Однако основные положения теории могут быть использованы при анализе конформаций макромолекул в наполненных полимерах [273]. [c.92]

Как было показано выше, поверхностная энергия стремится самопроизвольно уменьшиться. Это выражается в уменьшении межфазной поверхности или поверхностного натяжения. К явлениям, происходящим вследствие стремления к самопроизвольному снижению поверхностного натяжения, относится адсорбция. Адсорбция представляет собой процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. Из сказанного следует, что адсорбция может наблюдаться в многокомпонентных системах и что при перераспределении компонентов в поверхностный слой предпочтительнее переходит тот компонент, который сильнее уменьшает межфазное (поверхностное) натяжение. В однокомпонентной системе при формировании поверхностного слоя происходит изменение его С1руктуры (сгущение, уплотнение), которое часто называют автоадсорбцией. [c.32]

Ранее было дано определение поверхностного натяжения как частной производной от энергии Гиббса по площадн поверхности при постоянных Т, р и Пг. Если постоянство Тир осуществить легко, то обеспечить равенство числа молей вещества в единице объема поверхностного слоя и объемной фазы практически невозможно. Это можно только представить. На самом же деле происходит самопроизвольное формирование поверхностного слоя со [c.36]

Это значит, что вклад ван-дер-ваальсовой компоненты сил в формирование поверхностного слоя оказывается такого же порядка по А при больших А, как и вклад диполь-дипольной компоненты. [c.48]

В практике часто используют смесь невоногенных и ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ), которая в ряде случаев обяа-дает синергетическим эффектом в отношении адсорбции, поверхностной активности, позволяющим усилить стабилизирующее или дестабилизирующее ее действие. Механизм этого явления изучен недостаточно.В связи с этим представляло интерес изучить механические свойства поверхностных слоев в растворе смеси ПАВ. В качестве неионогенного ПАВ был выбран сапонин фирмы Кальбаум, механические свойства и кинетика формирования поверхностных слоев в растворах которого подробно изучены ранее [I]. Добавками служили анионактивные ПАВ натриевые соли сульфокислот - сульфонат и алкилбензолсульфокислот -сульфонол. Были исследованы растворы сапонина концентрации 0,05 и [c.216]

Благодаря селективному растворению более активного в данных условиях компонента и понижению его концентрации в поверхностном слое, устанавливается некоторая скорость диффузионной подачи атомов этого компонента из более глубоких слоев на поверхность, и более стойкого компонента с поверхности вглубь. Хотя скорости объемной диффузии компонентов в сплаве при обычных температурах очень невелики по сравнению со скоростями перехода более активного компонента сплава в раствор, однако по крайней мере для нетугоплавких компонентов сплава, взаимная встречная диффузия их атомов не может быть полностью исключена в процессе формирования поверхностного слоя при коррозии сплава. Например, было отмечено, что на сплавах Си—Аи и 2п—Си после установления стационарной скорости их анодного растворения в 1 н. Н2804 [47] наблюдали понижение концентрации наиболее активного компонента (Си в первом случае и 2п во втором) в слое глубиной до 10 мкм. В этих условиях скорость перехода более активного компонента сплава в раствор в начальных стадиях растворения сплава будет падать во времени по закону нестационарной диффузии (в связи с увеличением толщины слоя с пониженной концентрацией атомов более активного компонента). [c.71]

Минимальная по площади структурная составляющая (включение) на поверхности сплава устойчива и является катодом, основной фон сплава — активным анодом (см. рис. 4а). Примером такой коррозионной системы может служить серый чугун или высокоуглеродистые стали в растворе серкой или соляной кислоты. Здесь феррит растворяется, а карбиды или графит остаются неразрушенными. Можно также указать на катодные включения СиАЬ (0-фаза) в алюминиевом сплаве Си—Л1 (дюралюминий). Во всех этих случаях накопление на поверхности катодной фазы, например карбидов в стали, графита в чугуне, СиЛ1 в дюралюминии, происходит в виде рыхлого несплошного слоя, не вызывающего заметного торможения анодного процесса, но интенсифицирующего катодный процесс. По этой причине такое формирование поверхностного слоя обычно не приводит к снижению скорости коррозии, но часто ее заметно увеличивает. Однако если анодная фаза способна пассивироваться в данных условиях, то возрастание поверхности катодной составляющей может облегчить наступление пассивирования более электроотрицательной фазы, вследствие смещения общего потенциала сплава в положительную сторону до потенциала пассивации анодной фазы, и коррозия сплава будет сведена к минимуму. Примером тому может служить более высокая стойкость серого чугуна по [c.24]

Повышенная коррозионная стойкость сплава, как правило, устанавливается ие сразу, а после некоторого взаимодействия с коррозионной средой, во время которого имеет место определенное формирование (перестройка) новерхнссти сплава. Для более устойчивых спла1вов это формирование про-ходит сравнительно быстро и ограничивается о бразованием одного или нескольких молекулярных поверхностных защитных слоев с повышенным содержанием в них более устойчивого легирующего компонента . Для менее устойчивых сплавов период формирования поверхностного слоя может продолжаться длительное время и приводит к более глубокому изменению поверхности и образованию более утолщенных измененных слоев, однако обычно имеющих более низкие защитные свойства. [c.61]

Ранее было дано определение повер.хностного натяжения как частной производной от энергии Гиббса по площади повер.хности при постоянных Т. р и n . Нс.тн постоянство Тар достигается легко, то обеспечить равенство числа молей даже чистого вещества в единице объема повер.хностного слоя и объемной фазы п )акгически невозможно. Такое равенство недостижимо из-за того, что формирование поверхностного слоя п ]оис.ходит самопроизвольно, его свойства отличны от свойств объемной фазы, в том числе и плотность вещества. [c.46]

Приведенные результаты позволяют предположить, что при растворении сплавов в пассивном состоянии существенную роль играют процессы диффузии компонентов в твердой фазе. В частности, подвод атомов железа к границе раздела сталь — раствор, по-види-мому, достигает большой скорости. С помощью радиохимического метода можно проследить формирование поверхностного слоя сплава в процессе растворения и, следовательно, получить представление о его химическом составе. [c.101]

Эффекты изменения молекулярной подвижности в граничных слоях приводят и к другим структурным изменениям. Прежде всего речь идет о характере молекулярной упаковки молекул в поверхностном слое. Характер упаковки при формировании поверхностного слоя зависит от скоростей протекания релаксационных процессов. Так как уменьшение подвижности означает уменыпение средних времен релаксации в системе, то условия для наиболее плотной упаковки молекул не будут осуществляться и плотность упаковки будет меньшей по сравнению с объемом. Это уменьшение плотности упаковки было показано термодинамическими, сорбционными и другими методами и представляет собой общее явление для всех поверхностных слоев полимеров в отсутствие сильных специфических взаимодействий, т. е. в большинстве практически важных случаев [15]. Таким образом, в результате увеличения времен релаксации формируется менее равновесная структура. Интересно отметить, что путем термообработки наполненных полимеров удается несколько повысить плотность молекулярной упаковки, т. е. уменьшить расстояние между макромолекулами и увеличить взаимодействие между ними. Однако нри этом остается неизменной уменьшенная молекулярная подвижность цепей, о чем можно судить по неизменности положения главного релаксационного перехода после отжига [16]. Это показывает, что увеличение жесткости вследствие конформационных ограничений, накладываемых поверхностью, отражает переход системы к новому состоянию равновесия в присутствии поверхности, отличному от состояния в объеме. Таким образом, в поверхностных слоях при отжиге может происходить сближение макромолекул, приводящее к увеличению плотности молекулярной упаковки без существенного изменения конформаций, число которых ограничено наличием поверхности. [c.180]

В целом можно сказать, что адсорбционное взаимодействие на границе раздела фаз, сказываясь на условиях формирования поверхностного слоя, приводит к изменению надмолекулярных структур граничных слоев и всей полимерной фазы как для аморфных, так и для кристаллических полимеров. При этом существенно отметить, что и в этих случаях влияние поверхности сказывается на значительных удалениях от нее. Так, электронно-микроскопическое исследование структуры полиуретановых покрытий на подложках показало, что их тин зависит от природы подложки и на разных удалениях от поверхности различен [11]. Было установлено, что по мере удаления от поверхности изменяется характер морфологии и наблюдается переход от мелкоглобулярной плотноупаковаиной структуры к крупноглобулярной структуре с агрегацией глобул. Лишь па удалении от поверхности более 160 мк структура пленок, сформированных на поверхности раздела, становится аналогичной структуре пленки, сформированной на границе раздела. [c.180]

При определении вклада различных групп в общую смачиваемость полимера считалось, что состав поверхности полимерного твердого тела статистически эквивалентен составу мономерной единицы, горизонтально вытянутой по поверхности [28]. Хотя, по-видимому, это является вполне законным предположением, по крайней мере для таких винильных полимеров, как политетрафторэтилен, поливинилиденфторид и им подобные, однако при использовании его для полимеров, содержащих боковые цепи, таких, как полифторалкилакрилаты и полифторалкильные простые эфиры, возникают некоторые усложняющие обстоятельства. Можно ожидать, что на смачиваемость полимеров, содержащих боковые цепи, будет в какой-то степени влиять состав основной цепи и ее участие в формировании поверхностного слоя полимерного тела. Однако основной вклад в величину таких полимеров будут вносить боковые цепи и способность их укладываться каким-то упорядоченным образом. Следует ожидать также, что, помимо состава боковой цепи, иа упорядоченное расположение ее и, следовательно, на смачиваемость будут влиять также кристалличность, тактичность и разветвленность боковой цепи. [c.347]

Поверхностное натяжение растворов эфиров целлюлозы определяли при температуре 25° С с учетом кинетики формирования поверхностного слоя на приборе Ребиндера, усовершенствованном Жигачом [5]. Установлено, что практически для всех исследованных эфиров величина поверхностного натяжения зависит от времени образования пузырьков [6]. [c.142]