Двухфазные переходные слои

Рассмотрим двухфазную систему (фазы аир), имеющую объем V, внутреннюю энергию и, энтропию 9 и число молекул N 1-то компонента (г = 1,2,. . . ). Выберем положение разделяющей поверхности (обычно предполагается, что она располагается внутри переходного слоя). Тогда объем системы V делится на две части — V и [c.16]

При обычном методе анализа двухфазных систем (в рамках представлений сплошной среды) границы раздела фаз интерпретируются как геометрические поверхности. Реальные межфазные границы — это тонкие переходные слои сложной структуры. Молекулы, составляющие переходный слой, взаимодействуют с молекулами обеих граничащих фаз, в силу чего свойства переходного слоя отличаются от свойств вещества в объемах фаз. Поэтому при интерпретации границы раздела фаз как геометрической поверхности ей приписываются некоторые феноменологические свойства. [c.83]

Рассматривая смесь полимеров, особенно смесь каучуков со смолами и пластиками, как двухфазную систему, имеющую определенный переходный слой на границе раздела фаз, необходимо учитывать, что технологические параметры изготовления такой сложной системы влияют на физико-механические и эксплуатационные свойства (технологическую совместимость) смеси. Ингредиенты резиновой смеси (наполнители, пластификаторы, вулканизующие агенты и т. д.) в двухфазной системе распределяются неравномерно з обеих фазах и переходном слое. Кроме того, при вулканизации, скорость процесса в каждой фазе и переходном слое может быть различна. [c.23]

Перечисленные четыре типа микрогетерогенности характерны для полимерных систем, наполненных минеральными наполнителями и для полимерных смесей — двухфазных систем с непрерывным распределением обоих компонентов или систем с полимерными наполнителями. Однако если в первом случае указанные типы микрогетерогенности возникают вследствие межфазных явлений только в полимере-матрице, то во втором случае они типичны и для полимера-наполнителя, и для переходного слоя между двумя полимерными, компонентами. [c.285]

Рассмотрим бесконечную двухфазную систему, состоящую из фаз аир, каждая из которых заполняет бесконечное полупространство, и плоского переходного слоя между ними. Изобразим (рис. 1) изменение какого-либо свойства при переходе от одной фазы к другой и две плоскости А А и ВВ, [c.39]

Есть немало экспериментальных данных, подтверждающих наличие переходного слоя на границе раздела полимеров. Так, в смеси каучуков можно определить энергию когезии. Если бы смесь была однофазной, то энергия когезии изменялась с составом смеси по кривой, лежащей выше или ниже аддитивной так же, как изменяется теплота испарения смеси низкомолекулярных жидкостей. В двухфазной смеси взаимодействие полимеров ограничено только поверхностью раздела и в отсутствие переходного слоя интенсивность взаимодействия должна быть малой. При этом можно думать, что энергия когезии меняется аддитивно с составом. Отклонение от аддитивности энергии когезии в смеси полимеров указывает на наличие переходного слоя, в котором осуществляется взаимодействие полимерных макромолекул. Согласно [101—102], энергия когезии в смеси каучуков [c.29]

Укажем также еще один нестационарно работающий элемент процесса, характерный для химической промышленности. Обычно нестационарно работает каждый двухфазный элемент процесса, в котором одна фаза течет через аппарат (конвективный поток), а вторая находится в неподвижном состоянии. Схема такого элемента процесса приведена на рис. 10-2. Примером может служить адсорбер с неподвижным слоем адсорбента. В аппарат колонного типа поступает поток, содержащий адсорбтив. Адсорбционное равновесие наступает медленно, причем в объеме аппарата можно различить два отдельных участка. Адсорбция начинается вблизи от входа потока, и здесь достигается равновесие между адсорбентом и потоком. На отдаленном от входа участке аппарата поток освобождается от адсорбтива (инертный газ или жидкость). Эти два участка связаны переходной зоной — так называемым фронтом адсорбции , в котором происходит резкое изменение концентрации адсорбтива она быстро уменьшается от входного значения со до нуля. Фронт адсорбции перемещается в адсорбере с определенной скоростью и доходит за определенный промежуток времени i до точки выхода потока из аппарата. Частное от деления высоты аппарата Ь на продолжительность прохождения i определяет скорость распространения фронта адсорбции [c.301]

Впоследствии Кулезневым [18] было высказано предположение об образовании переходных слоев вокруг частиц дисперсной фазы в двухфазной системе полимер — полимер. Причиной их образования является взаимная растворимость сегментов, или так называемая сегментальная, растворимость, в пользу которой свидетельствуют такие факты, как взаимная растворимость мономеров и олигомеров того же химического строения и растворимость олигомера одного химического строения в высокомолекулярном полимере другого химического строения. [c.475]

Таким образом, больщинство полимерных смесей представляет собой двухфазные системы с переходным слоем на межфазной границе раздела. Один полимер является дисперсной фазой, второй — непрерывной дисперсионной средой. [c.475]

Антоненко Т.И. Применение некоторых моделей переходного слоя к расчету поверхностных характеристик двухфазной системы жидкость - пар. - В кн. Исследование в области поверхностных сил. М., "Наука", 1967, с.161-167. [c.85]

Из термодинамического потенциала двухфазной системы выделен вклад переходного слоя, т.е. термодинамический потенциал. Вклад переходного слоя представлен в виде разложения по корреляционным функциям объемных фаз и содержит унарную функцию, описывающую структуру этого слоя. [c.250]

Исходя из вариационного принципа для термодинамического потенциала, как функционала от унарной плотности, найден профиль переходного слоя двухфазной системы при условии, что плотность существенно меняется на расстояниях, больших по сравнению с радиусом ближних корреляций, определяемых прямой корреляционной функцией, интегрируемой даже в критической точке. При приближении к критической точке ширина профиля расходится. [c.257]

Как уже отмечалось, резиновые смеси на основе комбинаций каучуков представляют гетерогенные системы, характер которых зависит как от типов смешиваемых эластомеров, так и технологии изготовления. Свойства получаемых резин определяются скоростью и степенью вулканизации отдельных фаз, степенью их совулканизации, размерами частиц фаз и наличием меж-фазного переходного слоя. Двухфазная структура в смесях эластомеров приводит к улучшению технологических свойств резиновых смесей и к повышению физико-механических показателей резин. Образование межфазного слоя способствует более быстрому уменьшению размеров микрофаз при смешении и возрастанию числа химических связей в зоне контакта каучуков при вулканизации, т. е. улучшению физико-механических показателей резин [23]. [c.21]

При значительном уменьшении размера частиц дисперсной фазы увеличивается количество ее, находящееся в переходном слое, так как растет удельная поверхность раздела фаз. Это видно из рис. 198, уменьшение г при сохранении постоянной толщины переходного слоя Дг увеличивает объем переходного слоя по отношению к объему частицы. В пределе объем собственно дисперсной фазы может оказаться столь малым, что система потеряет свойства двухфазной вся дисперсная фаза как бы окажется в переходном слое. На рис. 200 сравниваются свойства двухфазных и однофазных смесей ПВХ и нитрильного каучука СКН-40. Специальными опытами было показано, что эти полимеры в пленке, полученной выпариванием их раствора в общем растворителе, образуют однофазную смесь. Видно, что прочность однофазных смесей (кривая 3) существенно ниже прочности двухфазных смесей (кривые У и 2). [c.299]

Температурная зависимость свойств смесей полимеров. Зависимость механических свойств от температуры позволяет установить наличие релаксационных и фазовых переходов в полимерах и определить температурные области этих переходов. Для двухфазных смесей полимеров такая зависимость дает и определенную информацию о структуре смеси, ибо температурная зависимость механических свойств двухфазной смеси (в отсутствие заметного переходного слоя) является наложением соответствующих зависимостей индивидуальных полимеров, взятых для смешения. Наличие переходного слоя, или [c.301]

Для пояснения роли упругого взаимодействия фаз в развитии превращения рассмотрим плоский участок межфазной границы. Упругие деформации в гетерофазной системе возникают из-за сохранения сплошности в переходном слое между фазами. За счет упругих деформаций достигается совместность полных деформаций, обеспечивающая сплошность кристалла. Примыкающий к границе участок двухфазной системы преобразуется при этом в пакет параллельных границе идентичных плоскостей, в котором при переходе через границу постепенно изменяется только взаимное расположение этих плоскостей (рис. 9). Удовлет- [c.355]

Результаты расчета [9] показывают, что двухфазная модель (28) достаточно полно описывает динамику переходных процессов в неподвижном слое катализатора. Влияние неравномерности распределения потока на перенос тепла и вещества учитывается конвекцией, коэффициентами межфазного тепло- и массообмена, эффективной теплопроводностью и диффузией, являющимися функциями от скорости фильтрации [10]. [c.87]

Двухфазная модель процесса в слое катализатора для переходной к внешнедиффузионному режиму области [c.160]

СКОГО контраста, что, по нашему мнению, связано с заполнением аморфных прослоек кристаллического компонента макромолеку-лярными или структурными образованиями второго, аморфного компонента, т. е. с образованием двухфазных переходных слоев. Одновременно при увеличении концентрации аморфного компонента ПС разориентация надкристаллических образований по отношению к текстуре становится очень заметной. Рентгенограммы напряженного и отрелаксировавшего образцов свидетельствуют о большой степени разориентации макромолекул в кристаллитах от-релаксировавшей смеси, что соответственно отражается на морфологической.- картине только часть макрофибрилл ориентирована параллельно текстуре. Иногда аналогичная ориентированному со- [c.217]

Отвержденные материалы характеризуются двухфазной, микрогете-рогенной структурой. По данным электронной микроскопии определены размеры инклюзий, их распределение по объему, а также морфология переходного слоя. Изучено влияние состава ПМС и структуры отвержденного композита на прочностные свойства и ударную вязкость. Получены корреляционные зависимости состав - структура - свойства. [c.83]

Большинство полимеров растворяются друг в друге в количестве до. ен процентов, а критическая температура смешения очень высока. Поэтому при температуре эксплуатации и переработки мы имеем дело с двухфазной коллоидной системой Однако олигомеры с молекулярной массой, близкой к молекулярной массе статистического сегмента макромолекулы, как правило, характеризуются неограниченной взаимной раствори- лостью Поэтому многие полимеры, не способные к полному взанморастворению с образованием гомогенного термодинамически устойчивого раствора, при смешении проявляют способность к сегментальной растворимости на поверхности их контакта. Сегментальная растворимость заключается в образовании промежуточного переходного слоя между различными полимерами вследствие взаимной диффузии наиболее подвижных участков их макромолекул (напрнмер, концевых сегментов, боковых ответвлений и др.) Сегментальная растворимость харак- [c.423]

При" смешении полимеров, если они термодинамически несовместимы, но механически совмещаются, могут возникать двухфазные системы или однофазные, если полимеры взаимно растворимы. Имеются и промежуточные случаи. Однофазные смеси характеризуются одинаковыми значениями свойств во всех точках объема и имеют одну температуру стеклования. Если полимеры несовместимы, то полимерные смеси содержат микрообъемы с переходными слоями, отличающиеся по составу н свойствам. Если размеры этих микрообъемов не превышают размеров сегментов (несколько нм), то наблюдается промежуточный случай с одной областью стеклования, но довольно широкой. Наличие в смесях микрообъемов больших размеров, характерных для микрофазных (коллоидных) систем, приводит к нескольким температурам стеклования, соответствующим числу полимерных компонентов. Для расчета Тст однофазных смесей применяются как уравнение (VHI. 24) Гордона — Тейлора, так и уравнение Фокса (VIII. 25). Однако для некоторых. 198 [c.198]

Закономерности влияния молекулярного веса на взаимную растворимость дают возможность высказать гипотезу о наличии сегментальной растворимости полимеров на границе раздела фаз в двухфазной смеси [24, 45, 96, 97, 100[. Действительно, при контакте двух полимеров на границе раздела начинается процесс взаимного растворения, приводящий к образованию переходного слоя, состоящего из смеси сегментов. Параметры этого слоя, т. е. его толщина и характер распределения сегментов по толщине определяются не только растворимостью сегментов, определенной из данных по совместимости олигомеров. На процесс граничного взаиморастворення налагается ограничение в виде требования к сохранению наиболее вероятной формы макромолекулярных клубков. Действительно, перемещение молекулы олигомера с молекулярным весом порядка 10 в слой другого полимера может произойти, однако, перемещение такого же по размерам отрезка макромолекулы вызовет изменение конформации клубка, что приведет к изменению энтропии системы. Видимо, растворимость сегментов должна лишь качественно согласовываться с величиной взаимной растворимости соответствующих олигомеров, количественное согласование невозможно без учета изменения конформационного набора пограничных макромолекул в зоне контакта полимеров. [c.28]

Важным доказательством наличия переходного слоя является третий максимум потерь в бинарной смеси полимеров. В качестве примера на рис. 7 показана температурная зависимость tg 8 для блоксополимера стирола и бутадиена, имеющего двухфазную структуру подобно обычным смесям полимеров. Подобного рода максимум наблюдался для блоксоиолимеров бутадиена и стирола и в других работах [107, 108]. В смеси ПЭ низкой плотности и ПЭ высокой плотности Клэмпит [109] обнаружил три пика потерь — при 115, 124 и 135 °С. Площадь среднего пика не зависела от соотношения полимеров в смеси, так же как сохранялось при этом и положение пика на температурной шкале. Видимо, состав промежуточного слоя [c.30]

Мы воспользуеися методом Гиббса для построения термодинамического потенциала переходного слоя (ТППС), определив его как разность между термодинамическими потенциалами реальной двухфазной системы с переходаым слоем и гипотетической системы, у которой плотность отдельных фаз остается постоянной вплоть до разделяющей поверхности [c.59]

Вблизи критической точки переходной слой в двухфазных системах приобретает значительную толщину, что позволяет пользоваться такими макрохарактеристиками, как плотность и показатель преломления. Для таких слоев мгновенные значения напряженностей электрического и магнитного поля нельзя считать постоянными по всей толщине. Из решений уравнений Максвелла, полученных с учетом зависимости и /У от координаты я, следует, что коэффициент отражения >/ х) должен согласно [I] удовлетворять уравнению Рикатти [c.75]

Сравнение расчетных переходных функций с экспериментальными динамическими характеристиками проводили на лабораторной и промышленной установках. Лабораторная установка представляла собой насадочную колонну диаметром 150 мм, заполненную кольцами Рашига размерами 15x15x2 мм на высоту 1 м. В качестве двухфазной системы использовали систему воздух-вода. Диаметр промышленной колонны составлял 2,4 м насадкой служили керамические кольца Рашига размером 60x60x8 мм высота слоя насадки составляла 12 м. Давление в колонне 29— 31 атм температура газовой фазы 50—60° С температура жидкости 6—10° С. Для лабораторного и промышленного аппаратов получено удовлетворительное совпадение экспериментальных и расчетных динамических характеристик (см. рис. 7.22). На рисунке отчетливо виден характерный скачок по величине ДР, наблюдающийся в момент подачи возмущения по расходу газа и характеризуюпщй практически мгновенный переход системы в промежуточное состояние т[. После указанного скачка картина переходного процесса по каналу 2 аналогична процессу, наблю- [c.414]

Структура переходного слоя двухфазной системы ножет быть найдена из вариационного принципа для свободной энергии, как функционала от унарной плотности. [c.169]

Как видно из табл. 3.1, влияние толщины переходного слоя между матрицей и наполнителем проявляется в превышении величин Др над Др . Значение Др отражает экспериментально наблюдаемые различия плотности матрицы и наполнителя. Из сопоставления величин Др2 и Др следует, что для всех исследуемых композиций последние значения Д выше. В то же время из теории малоуглового рассеяния следует, что при совпадении величин плотностей исходнь1х компонентов со значениями плотностей в двухфазной системе, должно соблюдаться равенство Др2 и Др . Такое совпадение возможно лишь в случае, когда плотность полимерной матрицы, находящейся в состоянии граничного слоя р выше плотности исходных компонентов. [c.105]

Таким образом, при окислении V, Мо и W, образующих структурно сходные окислы, формируются окалины, содержащие в измеримых количествах лишь некоторые окис-иы, большая же часть промежуточных окислов либо вовсе отсутствует, либо представлена весьма тонкими переходными слоями, присутствие которых рентгеноструктурно установить не удается. Если для толстых окалин прямых доказательств отсутствия ряда окислов нет, то для тонких они несомненно имеются. Действительно, многочисленные исследования первичных окалин (толщиной порядка 10—30 кХ) четко указывают на их одно- или двухфазность. Это в одинаковой мере относится и к черным, и к цветным металлам [13, 23,24, 32]. Так, на железе первичная пленка представлена лишь фазой у-ЕегОз (со статистическим распределением дырок) [13], несколько неоднородной по толщине. Однако возникающие при этом возмущения пе достигают значений, способных сделать неустойчивым у-ЕегОз, стабилизированный решеткой железа. Как отмечалось выше, аналогично построены тонкие окалины и на V, Мо и N. [c.164]

На рис. 202 схематически показан типичный пример термомеханических кривых полимеров Л и S и их двухфазной смеси. Термомеханическая кривая смеси полимеров имеет два перегиба при температурах, соответствующих температурам стеклования индивидуальных полимеров (Tg и Т" . Это говорит о том, что в такой смеси не происходит ни взаиморастворения компонентов, ни образования значительного по объему переходного слоя. [c.302]

Рис. 6.9.5.5. Обобщенная диаграмма гидродинамических режимов двухфазного течения через зернистьгй слой при нисходящем прямотоке фаз. Заштрихованная область — переходная между режимами сильного и слабого взаимодействия

Изучение большинства гидродинамических характеристик газожидкостных течений в массообменных аппаратах в настоящее время осуществляется еще в основном эмпирическими методами, в лучшем случае — с использованием теории подобия и анализа размерностей. Сложность теоретического рассмотрения проблем гидродинамики двухфазных систем объясняется тем, что газожидкостные течения в массообменных аппаратах, представляющие практический интерес, чаще всего являются турбулентными или соответствуют переходным режимам течения от ламинарного к турбулентному. В то же время известно, что теория турбулентности даже для однофазных потоков пока далека от заверщения. Изучение турбулентных газожидкостных течений в массообменных аппаратах осложняется еще и тем, что кроме пульсаций скорости потоков здесь следует рассматривать также пульсации газосодержания и давления. Тем не менее, развитие идей и методов классической гидродинамики однофазного потока и, в частности, теории пограиичного слоя позволило успешно решить ряд задач. диффузионной кинетики, связанных с элементарными актами массопередачи. Такие задачи достаточно подробно рассмотрены в гл. 3, [c.124]