И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 49
Текст из файла (страница 49)
превращения. В стационарных процессах 6=6„, 'т„+т„ и, Мпа Волокна сннтетнческне налнамнкдыс углсродные барные . тскннческне Стала магкее . лсгнроеанаые цеетлые металлы сплаеы меди . сплааы алюмиои . Армароааннме пластлк» . термопласпе . Стекла нсорганнчсскле (нзгнб) . Дерево . ло гщ 4ЯГ-700 до 400 0-го да 7000 2500-4000 1000-3500 100-1000 400-боо яо гшо 1ОО 70 20-гя) 2-3 100-000 200-ЯУ) 40-2000 Л)-70 30-120 ба-(ОО (едаль калакан) ао-(го 0,5-1 (попермс налакал) 10 (адаль аслокан] 50 2-5 Камна сстестеенные .
Карпач, бетон (сжатне) Лед Каучуки, резаны ! 5-25 ю )О-'-)О-' 5-35 1-5 3-(О Для техн, применений часто решающее значение имеет отношение о к плотности в-ва. По этому показателю волокна из орг. полимеров и армированные пластики имеют большие преимущества по сравнению с традиц. конструхц. материалами. М.с. определяют по результатам мех. испытаний, к-рые проводят либо с целью получения сопоставимых характеристик разл. в-в, либо для измерения условных показателей поведения конкретного изделия в реальных условиях его использования. М.с. в-в разл.
хим. природы чрезвычайно разнообразны. Поэтому в настоящее время сложились самосгоят. теоретич. подходы к описанию М.с. осн. типов материалов (металлы, полимеры, грунты и др. сыпучие среды, композиты, строит, материалы, жидкости и т.д.). См. также Прочность, Трение. Лат. Крагельскнв И. В., Трение н азнос, 2 «зд., М., 1обб; Регель В Р., Олуггкер А. И., Томаиеескйа Э. И., Кннетнчсекаа прлрада прочнасг» таарлык тел, М., 1974; Внноградое Г. И., Малкин А.
Я, Реологнл пслимщое, М., 1Ч77. л.я. и МКХАНОПНЕВМОФОРМОВАНИК ПОЛИМЕРОВ, см. Пллимеряых,улапгериплон переработка. МЕХА!3ОХЙМИйг изучает хим, и физ.-хим. превращения в-ва при мех. воздействиях. Превращ., обусловленные трением, иногда выделяют в самостоят.
раздел М., наз, трибохимней; разделами М, считаются также химия ультразвука, химия ударных волн и др. Механохим. превращ. обусловлены переходом в-ва в метасгабильное химически активное состояние, а также интенсификацией массопереноса в результате поглощения мех. энергии. Одна из причал хим. активации жишгосгей заключается в возникновении кавитации, напр. при поглощении ультразвука. При захлопыванин кавитац. полостей происходит передача энергии устремляющимся внутрь жидкости молекулам парогазовой смеси и нх диссоциация.
Активность твердых тел при деформировании, трении или разрушении вызвана возникновением колебатедъно- и электронно-возбужденных состояний межатомных связей, механически напряженных и 145 где 6,„„- выход образования активных частиц, т „н т — характерные времена их гибели (релаксации) и хим. реакции. Величины т „и т „зависят от т-ры, концентрации компонента и параметров напряженного состояния (величины напряжения, скорости натруженна). Для передачи в-ву мех. энергии пластичные материалы обрабатывают на вальцах, в экструдерах и т. п., порошки — в мельницах, дезинтеграторах или аналогичных машинах; для интенсификации подвода энергии тела деформируют при давлениях до 1 — 10 МПа, а также в ударных волнах. Кроме того, источниками мех.
энергии м. б. хим., физ.-хим. и физ. процессы, сопровождагощиеся изменением объема, напр. хим. р-ция, фазовый переход, быстрое нагревание. Поглощение мех. энергии инициирует разложение в-в (в т.ч. деструкцию полимеров), полиморфные прсвращ., гетерог. р-цин твердых тел с газами и жидкостями, тнердофазный синтез в смесях порошков и др, р-цаи. С поглощением мех. энергии связан также хим, износ пов-отей трения и рабочего инструмента в процессах мех. обработки, разрушение конструкц.
материалов, работающих при статич. или дянамич. нагрузках в активных средах, напр. коррозия напряженного металла (см. коррозия под напряженнем). Мех. активация твердых тел заключается в создании долгоживущих нарушений атомной структуры с целью изменения структурно-чувсгвит. св-в в-ва, прежде всего рсакц. способности.
Чаще всего активируют порошковые материалм; мех. обработка порошков сопровождается накоплением точечных дефектов, дислокапнй, аморфных областей, увеличением площади межзеренных границ, образованием новых пов-стой (см. /)гефекпиг). Энергетич. выходы образования структурных дефектов, как правило, нс превышают 10 3 — 10 ' моль/МДж. В резулътате мех. нарушения атомной структуры повышаются р-рнмость в-ва и скорость растворения, облегчаются р-ции с молекулами среды и др. твердыми телами, на десятки и сотни градусов снихсаются 7 т- ы твсрдофазного синтеза, термич. разложения, спекання. еханически активируют наполнители (графнт и др.), фосфатные удобрения, прир. и синтетич. полимеры и лр. материалы. Мех. активация увлажненного диоксида кремния и нек-рых др.
оксидов придает нм вяжущие св-ва и является основой безобжиговой технологии жаропрочных материалов. Механохим. разложение м.б, полным или частичным. Пример полного разложения-инициирование ударом распада нек-рых ВВ (напр., азидов). Сравнительно легко разлагаются, выделяя воду, крнсталлогидраты, напр. медный купорос и каолин; более трудно и лишь частично-нитраты„ карбонаты и др. соли. При мех. деструкции полимеров связи осн, цепи разрываются по гомолнтич. механизму. Энергстич.
выход разрывов с образованием сноб, радикалов увеличивается с ростом жесткости полимера от )О 3 моль/МДж (полиэтилен) до 1О ' (сшитые полизфиракрилаты). В результате снижается мол. масса, а вторнчныс радикальные р-ции приводят к разветвлениям н сшивкам макромолскул. В присут. кислорода своб. радикалы инициируют цепное окисление, к-рос иногда вызывает глубокие изменения структуры и св-в полимера (напр., пласп(калия каучуков).
1бб 78 МЕЧЕНЫЕ Гетерог. механохим. р-ции твердое тело — газ и твердое тело-жидкость протекают на пов-стях, образующихся при разрушении нлн участвующих в трении. Осн. вклад н хим. активность пов-сти вносят координационно ненасыщ. атомы. На пов-сти трения железа их концснтрапия составляет 1О" м '. Высокая хим. активность пов-сти трения оксидов щел.-зем. металлов обусловлена стабилизацией ион-раликальных центров М+ " О ; знергетич. выход их образования 0,5 моль/МДж, а поверхностная концентрация 1О" м л.
На пов-сти диоксидов кремния и германия во время мех. обработки порошков рвутся связи 51 — О илн Ое — О и возникают своб. радикалы, напр,в В1 и =б(О; часть их быстро гибнет и на пов-стн стабидизируется до 1О''м ' радикальных и мол, активных центров. Взаимод. газов с короткоживущими и стабильными активнымн центрами, возникшими на пов-сти твердых тел вследствие мех. воздействия, наз. мех. хемосорбцией. Мех.
хемосорбция, а также полимернзация мономеров на активных центрах приводят к модификапии пов-сти и улучшению адгезии при использовании порошков в качестве наполнителей. Гетерог. мсханохим. р-ции, начавшись на лов-сти, могут развиваться а глубину материала. Именно таким образом происходит рзстворсние кремния в воде при мех, обработке суспснзий: кремний раста. нацело с образованием Н, н Н4 51 04. Мсханохим, полиморфные превращ.
захватывают весь объем в-ва; их наблюдают практически при всех видах мех. обработки. Переход массикот-глет в оксиде свинца является прнмером такого превращ, с большим энергстьч. выходом (до 50 моль/МДж). Переходы графит-алмаз и графитоподобный нитрид бора-боразон осуществляются н мощных ударных волнах при давлениях в песк. ГПа (см. Давление). Твердофазный механохим. синтез в смесях порошков возможен благодаря интенсификации массопереноса и перелаешиванию реагирующих в-в на мол.
или кластерном уровне. Он м. б. осуществлен при низкой т-рс, в т. ч. комнатной, и перспективен для смесей компонентов с высокими т-рами плавления или разлагающихся при нагревании. Знергетич. выход синтеза тем болыпс, чем выше тепловой эффект р-ции, и может достигать песк, моль)МДж; высокий выход делает твердофазный механохим. синтез эффективным процессом химии твердого тела. Механохим. синтез интермс.
тачлидов обычно наз. мех, сплавленном; его преимушества по сравнению с термич, синтезом — возможность получения порошков аморфных сплавов (напра николя с титаном), активных катализаторов (напри алюминида никеля) н др. Механохим. методом синтезированы сложные оксиды со структурой шпинелей (напр., ферриты) и перовскита из двух-трех смесей порошков в сложных смесях энергетич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
