Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 333
Текст из файла (страница 333)
моментов (т. наз. магнетон Бора). Дополнит. небольшой вклад в образование маги. моментов м.б. связан со спинам нуклонов и орбитальным движением электронов. По маги. св-вам Т.т. ргзделюотсв на яарамагнгтиии, диаиагигтики, фгррамагиетики, аитиферрамагиетики и фгрримагяетиии. Оптич. св-ва Т.т. (см. Оптические материалы) определяются характером взаимод. электромагн. поля с в-вом. Поглощение излучения обусловлено переходом частиц, образующих Т.т., в возбужденное состояние. С обратным переходом частиц из возбужденного состояния в невозбужденное саюана лгамиигсцгиция.
Коэф, поглощения зависит от длины волны излученыя и природы Т.т. Для металлов, имеющих высокую концентрацию сноб. электронов, свойственны высокие коэф. отражения излучения в широком спектральном диапазоне. Это свюано с тем, что б. ч. энергии, приобретенной своб. электронами поверхностного слоя металла, расходуется на генерацию вторичных волн, сложение к-рых образует отраженную волну. Вследствие того что электроны проводимости в металлах могут поглощать сколь угодно малые кванты электромагн. энергии, при взаимод.
выеш. элсктромагн. поля с электронами в тонком поверхностном слое металла инлуцируются токи (скин-эффект). Они играют экранируюшую роль и приводят к резкому (экслоленциальному) затуханию волны внутри металла. В полупроводниках и диэлектриках в зависимости от длины волны падающего электромагн. излучения поглощение связано с одним из след. осн. механизмов: 1) собств. (фундамегпальное) поглощение, вызванное возбуждением электронов из валентной зоны в зону проводюлости; 997 ТВЕРДОСТЬ 503 2) экситонное поглощение, обусловленное образованием возбужденного состояния — связанной пары электрон — дырка; 3) поглощение сноб. носителями тараща; 4) поглощение на дефектах кристаллич.
решетки. Для кристаллического Т.т. (за исключением кристаллов кубич. сингонии) характерна анизотропля оптич. св-в, вызывающая такие явления, как поляризация света, двойное лучепреломление. Процессы взаимодействия Т. т. с злектромагы, излучением лежат в основе использования их для изготовления элементов оптич. приборов и систем, источников и приемников излучения и др. Лтсг лая Флек Л, Теоретическое и ирнкладнае матерналомдсяне, лер с англ М., 1975; Постна кое В. С., Фиалка и немка тасрдот онтоання, М, 1978, Горсляк С. С., Дамасская М.
Л., Матсрямаасдсиас аалулроаадникоа и дналектрвсоа, м, 1988. Р. Х якегРаа. ТВЕРДОСТЬ, способность материала сопротивляться пластич, деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из осн. механических свойств материалов. Зависит от структуры материала и др. его мех.
характеристик, гл. обр. модула упругости при деформации и предела лрачиасят при разрушении, количеств. связь с к-рымн устанавливается теорией упругости. Экспериментально Т. определяют статны. и динамнч. методами. Статич. методом Т. определяют вдавливанием в пов-сть материала к.-л. твердого предмета — индентора, деформацией к-рого можно пренебречь, или царапанием пов-сти образца.
Т. оценивается т. наз. числом твердости, характеризующим сопротивление материала деформации. размерность чисел определяетсл принципом измерения. Наиб. распространение получили методы измерения Т. по Брииеллю, Виккерсу и Роквеллу. При определении по Бринеллю в испытуемую пов-сть металла вдавливают закаленньгй шарик диаметром с( 2ф, 5 ыли 10 мм при заданной нагрузке Р от 625 Н до 30 кН. Число Т. по Бринеллю (в МПа) — НВ-отношение нагрузки к площади пов-сти отпечатка.
Для ыолучення сопоставимых данных относытельно твердые материалы (НВ > 1300) испытывают при отношении Р~г(л = ЗО, материалы средней твердости (НВ 300— 1300) — при Р)г(а 1О, мягкие (НВ < 300) — при р)г(т = 2ф, Испытания проводят на стационарных или переносных твердомерах при плавном приложении ыагрузки и постоянстве выдержки ее в течение определенного времени (обычно 30 с). При определении Т. по Виккерсу в пов-сть материала вдавливают алмазыый индеытор в виде наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды с двугранным углом лри вершине в 136'.
Вдавливающая нагрузка выбирается от 50 до 1000 Н в зависимости от твердости и толщины образца или изделия. Число Т. по Виккерсу-НЧ-определяется так же, как при измерении по Бринеллю. При определении Т, материалов (гл. обр. металлов) ло Роквеллу в пов-сгь вдавливают алмазный индентор в ниде конуса с углом при вершине 120' (шкалы А и С) — для сверхтвердых и твердых материалов или в виде стального шарика диаметром 1,588 мм или гггге дюйма (шхала В)-для материалов с низкой Тд числа Т.— соотн.
ИВА ы НКВ. За единицу Т, принята величина, соответствующая осевому перемещению конуса на 0,002 мм при нагрузке 100 Н. Испытание проводят твердомерами, снабженными числовым индикатором. При определении Т. резин, каучуков и др. эластичных материалов в их пов-сть вдавливают конусную иглу с затупленной вершиной-метод Шара. Глубину погружения измеряют во время действия нагрузки и характеризуют величиной деформации пружины, подпирающей юздентор. В случае резины Т., равная О, соответствует полной глубине погружения иглы, Т., равная 100,— силе выталкивания иглы из резины (8,06 Н и более). К сгатич. методам относят метод склерометриы-царапания пов-сти нек-рых металлов, сплавов, пластмасс и лакокрасочных материалов индентором в виде алмазной пираьщды, конуса, шара или карагщашамн разл. твердости.
Т. 998 яи твжгдо канля оценивают по нагрузке, необходимой длв создания цара- пины, по ширине царапины, образующейся при данной на рузке, или по усилию, необходимому для царапання. Для определеюш относительной Т. минералов используют шка- лу Мооса (см. Минерал), Динамич. методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной ншрузке, когда Т. определяется как сопротивление материала пластич.
деформированню при ударе или по отскоку от материала свободно сдающего бойка или маятника с бойком. В последнем случае Т. определяется как сопротивление материала упругой и упру- говластич. деформации. Иногда используют метод опреде- ленна Т. по затуханшо колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др. ТВЕРД ОФАЗНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, полимериэация мономеров, находящихся в кристаллич. или сгеклообразиом состоянии. При этом молекулы мономера жестко фиксиро- ваны в пространстве и подвижность их крайне ограничена, что определяет особенности кинетики процесса и структуру возникающих макромолекул. В болъшинстве случаев для инициирования Т, п. используют 7-излучение или ускорен- ные электроны.
Переход мономерного кристалла в полимер связан с нзмейением как средних расстояний между отдельными фрагментами (межмол. расстояния меняются на длины хлм. связей), так и пространств. ориентации мономерных звеньев. Имеются два крайних случая: 1) струхтура мономерного кристалла существенно определяет структуру полимера (как, напр., в случае Т.п. сопрюкенных диацетиленов нли триоксана); 2) полимер возннкает ках самостоят. фаза в протяженных дефектах кристаллич.
решетки мономера, что приводит к дальнейшей ломке мономерного кристалла; образующаяся полимерная фаза аморфна (напр., при Т.и. акриламида). Существует большое кол-во промежуточных случаев. Если геом. параметры кристаллич. решетки мономера находятся в определенном соответствии с параметрами образующихся макромолекул, крисгаллич. решетка может непосредственно влиять на ориентацию и строение расту- щих полвмерных цепей. Образующиеся при этом макромо- лекулы обычно ориентированы вдоль определенной оси исходного кристалла в направлению по к-рому взаимное расположение мономеров оптимально для образования хим.
связей между ними (топотахтич. процесс). Так происходит Т.п. нек-рых циклич. мономеров с раскрытием цикла, напр. триоксана, у-пропиолактона, а также 2,5-диспзрилпнразина, бис-(л-толуолсульфонат)-2,4-гексаидиола. Классич. представления о механизме полимеризации в жидкой фазе не объясняли закономерности Т. п. Так, поли- меризация формалъдегцца при 4,2 К протекает хотя и с малой, но вполне измеримой и не зависящей от т-ры скоростью. При крайне малой возможности транслвц, пере- мещений в кристалле трудно представить гибель растущих макрорадикалов путем рекомбинации или двспропорцио- нирования.
Процесс роста полимерной цепи постепенно останавливается из-за прогрессируюпшх затруднений по- дачи мономера к растущему активному центру, т.е. наблю- дается кннетич. остановка процесса (кзастыванне н оживле- ние» полимерной цепи). Были обнаружены автоволновые режимы Т. п., обусловленные взаимосвязью между хрупким разрушением образца и хим. р-цией, вызывающей дальней- шее его послойное разрушение. Такая механохим, автоволна реализуется, нанр., при 4,2 — 77 К в поликристаллич.
ацег- альдегиде, причем после прохождения автоволны образец становится аморфшам. Нек-рые мономеры способны випочаться в полости крис- таллич. решетки др. в-ва, образуя более илн менее упорядо- ченные в пространстве ряды илн слои, Так, молекулы мочевины и тиомочевнны в присуг. анпиловых и двеновых мономеров (в частности, 2,3-дюхетил-1,3-бутадвена) обра- зуют гексагон. кристаллы с каналами, заполненными линей- ными последовательностями мономеров.
При радиац. ини- 999 циировании в этих канальных комплексах происходит полимеризация, сохраняющая нек-рые черты топотактич. процесса. В аморфшах телах отсутствует трехмерная периодичность структуры и молекулы способны люль к колебат. и небольшим вращат. движениям, Поэтому в стеклах (к-рыми м. б. чистые мономеры или вх застеклованные р-ры) полимерные цепи не развиваются, несмотря на присутствие активных центров. При повышении т-ры в области перехода стекла в переохлажденную жидкость вязкость изменяется на 10-15 порядков. В этой области размягчения стекла (с изменением т-ры всего на песк, градусов) резко меняется характер хнм. процесса: стабилизированные в стекле радикалы приобретают трансляц, подвижность и начинают реагировать с мономером.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
