Aki felfedezte az amorf testeket. Amorf és kristályos anyagállapotok

A kristályos szilárd anyagokkal ellentétben az amorf testben nincs szigorú rend a részecskék elrendezésében.

Bár amorf szilárd testek képesek megtartani formájukat, nincs kristályrácsuk. Bizonyos szabályosság csak a szomszédos molekulák és atomok esetében figyelhető meg. Ezt a sorrendet hívják rövid távú rendelés . Nem ismétlődik minden irányban, és nem marad fenn nagy távolságokon, mint pl kristályos testek.

Az amorf testek például az üveg, a borostyán, a műgyanta, a viasz, a paraffin, a gyurma stb.

Az amorf testek jellemzői

Az amorf testekben lévő atomok véletlenszerűen elhelyezkedő pontok körül oszcillálnak. Ezért ezeknek a testeknek a szerkezete hasonlít a folyadékok szerkezetére. De a bennük lévő részecskék kevésbé mozgékonyak. Az egyensúlyi helyzet körüli oszcillációjuk ideje hosszabb, mint a folyadékokban. Az atomok másik pozícióba ugrása is sokkal ritkábban fordul elő.

Hogyan viselkednek a kristályos szilárd anyagok hevítés közben? Egy bizonyos időpontban olvadni kezdenek olvadáspont. És egy ideig egyszerre vannak szilárd és folyékony állapotban, amíg az összes anyag megolvad.

Az amorf testeknek nincs meghatározott olvadáspontjuk. . Melegítéskor nem olvadnak meg, hanem fokozatosan puhulnak.

Helyezzen egy darab gyurmát a fűtőberendezés közelébe. Egy idő után puha lesz. Ez nem azonnal történik, hanem egy bizonyos idő elteltével.

Mivel az amorf testek tulajdonságai hasonlóak a folyadékokéhoz, nagyon magas viszkozitású túlhűtött folyadékoknak (megszilárdult folyadékoknak) tekintik őket. Normál körülmények között nem tudnak folyni. De hevítéskor az atomok ugrása gyakrabban fordul elő, a viszkozitás csökken, és az amorf testek fokozatosan lágyulnak. Minél magasabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb a viszkozitás, és az amorf test fokozatosan folyékony lesz.

A közönséges üveg szilárd amorf test. Szilícium-oxid, szóda és mész olvasztásával nyerik. A keveréket körülbelül 1400 C-ra melegítve folyékony üveges masszát kapunk. A folyékony üveg lehűtve nem szilárdul meg, mint a kristályos testek, hanem folyadék marad, amelynek viszkozitása nő, folyékonysága csökken. Rendes körülmények között szilárd testnek tűnik számunkra. De valójában ez egy olyan folyadék, amelynek hatalmas viszkozitása és folyékonysága van, olyan kicsi, hogy a legérzékenyebb műszerekkel alig lehet megkülönböztetni.

Az anyag amorf állapota instabil. Idővel amorf állapotból fokozatosan kristályossá válik. Ez a folyamat különböző anyagokban különböző sebességgel megy végbe. Látjuk, hogy a cukorkristályok hogyan fedik a cukorcukrokat. Ez nem sok időt vesz igénybe.

És ahhoz, hogy kristályok képződjenek a közönséges üvegben, sok időnek kell eltelnie. A kristályosodás során az üveg veszít erejéből, átlátszóságából, zavarossá válik, törékennyé válik.

Amorf testek izotrópiája

Kristályos szilárd anyagokban fizikai tulajdonságok különböző irányokban különböznek. Az amorf testekben pedig minden irányban egyformák. Ezt a jelenséget az ún izotrópia .

Az amorf test minden irányban egyformán vezeti az elektromosságot és a hőt, és egyformán töri meg a fényt. A hang az amorf testekben is egyformán terjed minden irányban.

Az amorf anyagok tulajdonságait használják fel modern technológiák. Különösen érdekesek azok a fémötvözetek, amelyek nem rendelkeznek kristályos szerkezettel és amorf szilárd anyagok. Hívták őket fém üvegek . Fizikai, mechanikai, elektromos és egyéb tulajdonságaik jobban különböznek a hagyományos fémek hasonló tulajdonságaitól.

Tehát az orvostudományban amorf ötvözeteket használnak, amelyek szilárdsága meghaladja a titánét. Csavarok vagy lemezek készítésére használják, amelyek összekötik a törött csontokat. A titán kötőelemekkel ellentétben ez az anyag fokozatosan szétesik, és idővel csontanyag váltja fel.

A nagy szilárdságú ötvözeteket fémvágó szerszámok, szerelvények, rugók és mechanizmusalkatrészek gyártásához használják.

Japánban nagy mágneses permeabilitással rendelkező amorf ötvözetet fejlesztettek ki. A transzformátormagokban való használatával a texturált transzformátoracél lemezek helyett az örvényáram-veszteség 20-szorosára csökkenthető.

Az amorf fémek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek. A jövő anyagának nevezik őket.

A kristályos szilárd anyagokkal ellentétben az amorf testben nincs szigorú rend a részecskék elrendezésében.

Az amorf szilárd anyagok ugyan képesek megőrizni alakjukat, de nincs kristályrácsuk. Bizonyos szabályosság csak a szomszédos molekulák és atomok esetében figyelhető meg. Ezt a sorrendet hívják rövid távú rendelés . Nem ismétlődik minden irányban, és nem őrződik meg nagy távolságokon, mint a kristályos testekben.

Az amorf testek például az üveg, a borostyán, a műgyanta, a viasz, a paraffin, a gyurma stb.

Az amorf testek jellemzői

Az amorf testeknek nincs meghatározott olvadáspontjuk. . Melegítéskor nem olvadnak meg, hanem fokozatosan puhulnak.

Helyezzen egy darab gyurmát a fűtőberendezés közelébe. Egy idő után puha lesz. Ez nem azonnal történik, hanem egy bizonyos idő elteltével.

Amorf testek izotrópiája

A kristályos szilárd anyagokban a fizikai tulajdonságok különböző irányban különböznek. Az amorf testekben pedig minden irányban egyformák. Ezt a jelenséget az ún izotrópia .

Az amorf test minden irányban egyformán vezeti az elektromosságot és a hőt, és egyformán töri meg a fényt. A hang az amorf testekben is egyformán terjed minden irányban.

Az amorf anyagok tulajdonságait a modern technológiák alkalmazzák. Különösen érdekesek azok a fémötvözetek, amelyek nem rendelkeznek kristályos szerkezettel és amorf szilárd anyagok. Hívták őket fém üvegek . Fizikai, mechanikai, elektromos és egyéb tulajdonságaik jobban különböznek a hagyományos fémek hasonló tulajdonságaitól.

A nagy szilárdságú ötvözeteket fémvágó szerszámok, szerelvények, rugók és mechanizmusalkatrészek gyártásához használják.

Az amorf fémek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek. A jövő anyagának nevezik őket.

2009

amorf testek.

Végezzünk egy kísérletet. Szükségünk lesz egy darab gyurmára, egy sztearin gyertyára és egy elektromos kandallóra. Helyezzen egy gyurmát és egy gyertyát egyenlő távolságra a kandallótól. Egy idő után a sztearin egy része megolvad (folyékony lesz), és egy része szilárd darab formájában marad. A gyurma ugyanabban az időben csak egy kicsit lágyul. Egy idő után az összes sztearin megolvad, és a gyurma fokozatosan „korrigálja” az asztal felületét, és egyre jobban lágyul.

Tehát vannak olyan testek, amelyek megolvadva nem lágyulnak meg, hanem szilárd halmazállapotból azonnal folyékonyak lesznek. Az ilyen testek olvasztása során mindig lehetőség van a folyadék elválasztására a még meg nem olvadt (szilárd) testrésztől. Ezek a testek kristályos. Vannak szilárd anyagok is, amelyek hevítéskor fokozatosan megpuhulnak, egyre folyékonyabbak lesznek. Az ilyen testek esetében lehetetlen meghatározni, hogy milyen hőmérsékleten alakulnak folyadékká (olvadékká). Ezeket a testeket ún amorf.

Végezzük el a következő kísérletet. Dobjunk egy darab gyantát vagy viaszt egy üvegtölcsérbe, és hagyjuk meleg szobában. Körülbelül egy hónap elteltével kiderül, hogy a viasz tölcsér formáját öltötte, sőt "sugár" formájában elkezdett kifolyni belőle (1. ábra). A kristályokkal ellentétben, amelyek szinte örökre megőrzik alakjukat, amorf testek, még akkor is, ha nem magas hőmérsékletek folyékonysága legyen. Ezért nagyon sűrű és viszkózus folyadékoknak tekinthetők.

Az amorf testek szerkezete. Kutatás elektronmikroszkóp segítségével, valamint használata röntgensugarak jelzik, hogy az amorf testekben nincs szigorú rend a részecskéik elrendezésében. Vessen egy pillantást, a 2. ábra szemlélteti a részecskék elrendezését kristályos kvarcban, jobb oldalon pedig amorf kvarcban. Ezek az anyagok ugyanazokból a részecskékből állnak - szilícium-oxid molekulákból SiO 2.

A kvarc kristályos állapotát akkor kapjuk meg, ha az olvadt kvarcot lassan hűtjük. Ha az olvadék lehűlése gyors, akkor a molekuláknak nem lesz idejük rendezett sorokba "sorakozni", és amorf kvarc keletkezik.

Az amorf testek részecskéi folyamatosan és véletlenszerűen rezegnek. A kristályrészecskéknél nagyobb valószínűséggel ugrálnak egyik helyről a másikra. Ezt elősegíti, hogy az amorf testek részecskéi nem egyformán sűrűek: üregek vannak közöttük.

Amorf testek kristályosítása. Idővel (néhány hónap, év) az amorf anyagok spontán átalakulnak kristályos állapot. Például a meleg helyen magára hagyott cukorka vagy friss méz néhány hónap után átlátszatlanná válik. Azt mondják, hogy a méz és a cukorka "cukrozott". Nyalókát törve vagy kanállal mézet kanalazva látjuk igazán a keletkező cukorkristályokat.

Az amorf testek spontán kristályosodása azt jelzi, hogy az anyag kristályos állapota stabilabb, mint az amorf állapot. Az intermolekuláris elmélet ezt így magyarázza. Az intermolekuláris vonzás és taszítás hatására az amorf test részecskéi túlnyomórészt oda ugranak, ahol üregek vannak. Ennek eredményeként a részecskék korábbinál rendezettebb elrendezése jön létre, azaz polikristály keletkezik.

Amorf testek olvadása.

A hőmérséklet emelkedésével az energia oszcilláló mozgás atomok benne szilárd test növekszik, és végül eljön a pillanat, amikor az atomok közötti kötések megszakadnak. Ebben az esetben a szilárd test folyékony állapotba kerül. Az ilyen átmenetet ún olvasztó. Rögzített nyomáson az olvadás szigorúan meghatározott hőmérsékleten megy végbe.

Azt a hőmennyiséget, amely az anyag egységnyi tömegének olvadásponti folyadékká történő átalakításához szükséges, fajlagos olvadási hőnek nevezzük. λ .

Megolvasztani egy anyagot m a szükséges hőmennyiség:

Q = λ m .

Az amorf testek olvadási folyamata eltér a kristályos testek olvadásától. A hőmérséklet emelkedésével az amorf testek fokozatosan meglágyulnak, viszkózussá válnak, amíg folyadékká nem válnak. Az amorf testek a kristályokkal ellentétben nem rendelkeznek meghatározott olvadásponttal. Az amorf testek hőmérséklete ebben az esetben folyamatosan változik. Ennek az az oka, hogy az amorf szilárd anyagokban, akárcsak a folyadékokban, a molekulák egymáshoz képest mozoghatnak. Fűtéskor a sebességük nő, a köztük lévő távolság nő. Ennek eredményeként a test egyre lágyabbá válik, amíg folyadékká nem válik. Az amorf testek megszilárdulásakor a hőmérsékletük is folyamatosan csökken.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Azok a hallgatók, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik tanulmányaikban és munkájuk során használják fel a tudásbázist, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http:// www. minden a legjobb. hu/

Amorf anyagok: tulajdonságaik, alkalmazása a modern technikában, előállítási módok

Elkészült:

a HFMM 206-os csoportjának tanulója

Dorozhkin A.P.

Ellenőrizve:

osztályvezető

fizikai kémia

Tomilin O.B.

Bevezetés

Sokáig úgy tűnt, hogy a fizikában a mikrokozmosz és a mikrokozmosz tanulmányozása a legérdekesebb. Ott próbáltak választ találni a legfontosabb, alapvető, a környező világ szerkezetét magyarázó kérdésekre. És most megjelent a kutatás harmadik frontja – a szilárd anyagok tanulmányozása.

Miért olyan fontos a szilárd anyagok tanulmányozása?

Természetesen óriási szerepe van itt az ember gyakorlati tevékenységének. A szilárd anyagok fémek és dielektrikumok, amelyek nélkül elképzelhetetlen az elektrotechnika, ezek a félvezetők, amelyek a modern elektronika alapját képezik, mágnesek, szupravezetők, szerkezeti anyagok. Egyszóval azon lehet vitatkozni tudományos és műszaki haladás nagyrészt szilárd anyagok felhasználásán alapul.

De nem csak a dolog gyakorlati oldala fontos tanulmányukban. A tudomány fejlődésének belső logikája – a szilárdtestfizika – vezetett a nagy rendszerek kollektív tulajdonságainak fontosságának megértéséhez.

Egy szilárd test több milliárd részecskéből áll, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással. Ez egy bizonyos rend megjelenését okozza a rendszerben és a mikrorészecskék teljes számának speciális tulajdonságait. Így az elektronok kollektív tulajdonságai határozzák meg a szilárd anyagok elektromos vezetőképességét, a test hőelnyelő képessége - hőkapacitása - pedig az atomok hőmozgás közbeni kollektív rezgésének természetétől függ. A kollektív tulajdonságok megmagyarázzák a szilárd testek összes alapvető viselkedési mintáját.

A szilárd testek szerkezete változatos. Azonban két nagy osztályra oszthatók: kristályokra és amorf testekre.

1. Általános jellemzők amorf testek

Nem minden szilárd anyag kristály. Sok amorf test létezik.

Az amorf testeknek nincs szigorú rendje az atomok elrendezésében. Csak a legközelebbi atomok - szomszédok helyezkednek el bizonyos sorrendben. De nincs szigorú orientáció minden irányban ugyanannak a szerkezeti elemnek, ami az amorf testekben lévő kristályokra jellemző.

Gyakran ugyanaz az anyag lehet kristályos és amorf állapotban is. Például a kvarc SiO2 lehet kristályos és amorf formában is (szilika). A kvarc kristályos formáját sematikusan szabályos hatszögekből álló rácsként ábrázolhatjuk. A kvarc amorf szerkezete is rácsos, de szabálytalan alakú. A hatszögekkel együtt ötszögeket és hétszögeket is tartalmaz.

1959-ben D. Bernal angol fizikus érdekes kísérleteket végzett: sok kis, azonos méretű gyurmagolyót vett, krétaporba forgatta és nagy golyóvá préselte. Ennek eredményeként a golyók poliéderekké deformálódtak. Kiderült, hogy ebben az esetben túlnyomórészt ötszögletű lapok alakultak ki, és a poliédereknek átlagosan 13,3 lapja volt. Tehát bizonyos rend van az amorf anyagokban.

Az amorf testek közé tartozik az üveg, gyanta, gyanta, cukorka stb. A kristályos anyagoktól eltérően az amorf anyagok izotrópok, azaz mechanikai, optikai, elektromos és egyéb tulajdonságaik nem függenek az iránytól. Az amorf testeknek nincs rögzített olvadáspontja: az olvadás egy bizonyos hőmérsékleti tartományban megy végbe. Az amorf anyag szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba való átmenete nem jár együtt a tulajdonságok hirtelen megváltozásával. Az amorf állapot fizikai modellje még nem készült.

Az amorf testek közbenső helyet foglalnak el a kristályos szilárd anyagok és a folyadékok között. Atomjaik vagy molekuláik relatív sorrendben vannak elrendezve. A szilárd anyagok (kristályos és amorf) szerkezetének megértése lehetővé teszi a kívánt tulajdonságokkal rendelkező anyagok létrehozását.

Külső hatások hatására az amorf testek rugalmas tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a szilárd anyagok, és folyékonyak, mint a folyadékok. Tehát rövid távú hatásokkal (hatásokkal) szilárd testként viselkednek, és erős becsapódás esetén darabokra törnek. De nagyon hosszú expozíció esetén amorf testek áramlanak. Kövessünk egy darab gyantát, amely sima felületen fekszik. A gyanta fokozatosan szétterül rajta, és minél magasabb a gyanta hőmérséklete, ez annál gyorsabban történik.

Az alacsony hőmérsékletű amorf testek tulajdonságaikban hasonlítanak a szilárd testekre. Folyékonyságuk szinte nincs, de a hőmérséklet emelkedésével fokozatosan meglágyulnak, tulajdonságaik pedig egyre inkább megközelítik a folyadékokéit. Ennek az az oka, hogy a hőmérséklet emelkedésével az atomok egyik pozícióból a másikba ugrása fokozatosan gyakoribbá válik. Az amorf testek, ellentétben a kristályos testekkel, nem rendelkeznek bizonyos testhőmérsékletekkel.

A folyékony anyagot lehűtve nem mindig kristályosodik ki. bizonyos körülmények között nem egyensúlyi szilárd amorf (üveges) állapot alakulhat ki. Üveges állapotban lehetnek egyszerű anyagok (szén, foszfor, arzén, kén, szelén), oxidok (pl. bór, szilícium, foszfor), halogenidek, kalkogenidek, sok szerves polimer. Ebben az állapotban az anyag hosszú ideig stabil, például egyes vulkáni üvegek több millió évesek. Fizikai és Kémiai tulajdonságoküvegszerű amorf állapotú anyagok jelentősen eltérhetnek a tulajdonságoktól kristályos anyag. Például az üveges germánium-dioxid kémiailag aktívabb, mint a kristályos. A folyékony és szilárd amorf állapot tulajdonságainak különbségét a részecskék hőmozgásának jellege határozza meg: amorf állapotban a részecskék csak rezgésre, ill. forgó mozgások, de nem tud mozogni az anyag vastagságában.

Mechanikai terhelés hatására vagy hőmérsékletváltozás hatására amorf testek kristályosodhatnak. Az anyagok reaktivitása amorf állapotban sokkal nagyobb, mint kristályos állapotban. fő jellemzője amorf (a görög "amorphos" szóból - alaktalan) anyagállapot - atomi vagy molekuláris rács hiánya, vagyis a kristályos állapotra jellemző szerkezet háromdimenziós periodicitása.

Vannak olyan anyagok, amelyek szilárd formában csak amorf állapotban lehetnek. Ez a szabálytalan egységsorozatú polimerekre vonatkozik.

2. Amorf fémötvözetek

Az amorf fémötvözetek (fémüvegek) olyan fémes szilárd anyagok, amelyekben nincs nagy hatótávolságú rend az atomok elrendezésében. Ez számos jelentős különbséget ad a hagyományos kristályos fémektől.

Az amorf ötvözeteket először 1960-ban szerezte meg P. Duvez, de kiterjedt kutatásuk és ipari felhasználásuk egy évtizeddel később kezdődött, miután 1968-ban feltalálták a fonási módszert. Jelenleg több száz amorfizáló ötvözetrendszer ismeretes, a fémüvegek szerkezetét, tulajdonságait kellő részletességgel tanulmányozták, ipari alkalmazásuk köre bővül.

2.1 Módszerek amorf ötvözetek előállítására

A folyékony fém ultra-nagy hűtési sebessége megvalósítható az amorf szerkezet kialakításához különböző utak. Közös bennük, hogy legalább 106 fok/s hűtési sebességet kell biztosítani. Ismeretesek a csepp hideg lemezre történő kilökése, egy sugár permetezése gázzal vagy folyadékkal, egy csepp vagy sugár centrifugálására, a fémfelület vékony filmrétegének lézerrel történő megolvasztására, az alap tömegével történő gyors hőeltávolítással. fém, ultragyors hűtés gázhalmazállapotú közegből stb. Ezen módszerek alkalmazása lehetővé teszi különböző szélességű és vastagságú szalagok, huzalok és porok előállítását.

A legtöbb hatékony módszerek Az amorf szalag ipari gyártása során folyékony fémsugár hűtése a forgó dobok külső (korongon keményedés) vagy belső (centrifugális edzés) felületén, vagy az olvadék hengerlése nagy hővezető képességű anyagokból készült hideghengerek között.

1. ábra. Módszerek vékony csík előállítására az olvadékból történő kioltással: a) centrifugális kioltás; b) keményedés a lemezen; c) olvadékhengerlés; d) centrifugális keményítés; e) bolygókeményedés

Az 1. ábra ezen módszerek sematikus diagramjait mutatja be. Az indukciós kemencében keletkező olvadékot semleges gáz préseli ki a fúvókából, és egy forgó hűtött test (hűtőszekrény) felületével érintkezve megszilárdul. A különbség az, hogy a centrifugális keményítés és a tárcsán történő edzés során az olvadékot csak az egyik oldalon hűtik.

A fő probléma a hűtővel nem érintkező külső felület megfelelő fokú tisztaságának elérése. Az olvadékhengerlési módszer lehetővé teszi az előállítást jó minőségű a szalag mindkét felülete, ami különösen fontos a mágneses felvevőfejekhez használt amorf szalagok esetében. Mindegyik módszernek megvannak a maga korlátai a szalagok méretét illetően, mivel eltérések mutatkoznak a szilárdítás menetében és a módszerek hardveres kialakításában. Ha a centrifugális edzés során a szalag szélessége legfeljebb 5 mm, akkor hengerléssel legalább 10 mm szélességű szalagokat kapunk.

Az egyszerűbb berendezést igénylő korongoltási módszer lehetővé teszi a szalag szélességének széles tartományban történő változtatását az olvasztótégelyek méretétől függően. Ez a módszer lehetővé teszi mind a keskeny, 0,1-0,2 mm széles szalagok, mind a széles - 100 mm-es szalagok előállítását, és a szélesség fenntartásának pontossága ± 3 mikron lehet. Maximum 50 kg-os tégelykapacitású berendezések fejlesztése folyamatban van. folyékony halmazállapot a fém gyorsan megszilárdul, vékony rétegben szétterül a forgó hűtőszekrény felületén. Az ötvözet állandó összetétele esetén a hűtési sebesség az olvadék vastagságától és a hűtő jellemzőitől függ. A hűtőn lévő olvadék vastagságát annak forgási sebessége és az olvadék kiáramlási sebessége határozza meg, azaz a fúvóka átmérőjétől és az olvadékra nehezedő gáznyomástól függ. Nagyon fontos helyesen választotta meg a lemez olvadékellátásának szögét, ami lehetővé teszi a fém és a hűtő érintkezésének időtartamának növelését. A hűtési sebesség magának az olvadéknak a tulajdonságaitól is függ: hővezető képesség, hőkapacitás, viszkozitás, sűrűség.

Vékony amorf huzal előállításához különböző módszereket alkalmaznak a szálak olvadékból való kihúzására.

2. ábra Az olvadékból megkeményedett vékony huzal előállításának módjai: a) az olvadék áthúzása a hűtőfolyadékon (olvadékextrudálás); b) a menet kihúzása a forgó dobból; c) az olvadék nyújtása üvegkapillárisban; 1 - olvadék; 2 - hűtőfolyadék; 3 - üveg; 4 - fúvóka; 5 - huzal tekercselés

Az első módszernél (2. ábra, a) az olvadt fémet egy kör keresztmetszetű csőben áthúzzák vizes oldat sók.

A másodikban (2. ábra, b) - egy olvadt fémsugár esik a tartott folyadékba centrifugális erő a forgó dob belső felületén: az edzett fonalat ezután letekerjük a forgó folyadékról. Ismeretes egy eljárás, amely abból áll, hogy amorf huzalt állítanak elő úgy, hogy az olvadékot a lehető leggyorsabban meghúzzák egy üvegkapillárisban (2. ábra, c).

Ezt a módszert Taylor-módszernek is nevezik. A szálat úgy kapjuk, hogy az olvadékot egyidejűleg üvegcsővel húzzuk, miközben a szál átmérője 2-5 mikron. A fő nehézség itt a szál elválasztása az azt fedő üvegtől, ami természetesen korlátozza az ezzel a módszerrel amorfizált ötvözetek összetételét.

2.2 Mechanikai tulajdonságok

Az amorf ötvözetek mechanikai tulajdonságainak első jellemzője, amelyet meg kell jegyezni, a nagyon nagy szilárdság. Mint ismeretes, az elméleti szilárdság, vagyis az a feszültség, amely a törési síkban lévő összes atomközi kötés megszakításához szükséges, 1~10E? (E a Young-modulus). A valódi fémek szilárdsága két-három nagyságrenddel kisebb - csak a bajuszok (whiskers) erőssége közelíti meg az elméleti értéket.

Az amorf ötvözetek esetében az elméleti szilárdsághoz közeli 0,040,05Ey? ... értékek is jellemzőek. Ennek oka egyrészt a kristályokhoz képest alacsonyabb rugalmassági modulusok, másrészt az alakváltozási és törési mechanizmusok sajátosságai. Az amorf ötvözetek Poisson-aránya általában közel 0,4 - ez a kristályos fémek (0,3) és a folyadék (0,5) közötti köztes érték. Az amorf ötvözetek meglehetősen váratlan tulajdonsága a képlékeny áramlási képességük. A kristályokban, mint ismeretes, a plasztikus viselkedést a diszlokációk mozgása biztosítja. De a transzlációs szimmetria nélküli testben diszlokációk klasszikus megértés lehetetlenek, és azt várnánk, hogy az amorf anyagok teljesen törékenyek legyenek. A szervetlen üvegek így viselkednek, azonban az amorf fémekben továbbra is előfordul plasztikus deformáció.

A deformáció képessége a kristályokhoz hasonlóan a kollektivizált, nem irányított karakterhez kapcsolódik fémes kötés. Ebben az esetben megvalósítható az amorf testekben rejlő nagy szilárdság, feltéve, hogy a rideg törést a folyáshatár alatti feszültségek elnyomják. Az amorf ötvözetek képlékeny alakváltozása lehet homogén, ha minden térfogatelem deformálódik és a minta egyenletes deformációt tapasztal, és inhomogén, ha a képlékeny áramlás vékony nyírósávokban lokalizálódik.

Magas hőmérsékleten (közel a kristályosodási hőmérséklethez) és alacsony feszültségeken (0,01 Gf) homogén deformáció lép fel<, где G -- модуль сдвига). При этом скорость деформации пропорциональна приложенному напряжению. Вязкость з по мере развития деформации непрерывно растёт, и с повышением температуры этот рост ускоряется по аррениусовскому закону. Степень пластической деформации при гомогенном течении практически неограничена, и при правильно подобранных условиях можно добиться эффекта сверхпластичности с деформацией в сотни процентов. По-видимому, гомогенная деформация происходит за счёт непрерывной релаксации структуры, хотя она может протекать и после предварительного отжига при более высокой температуре.

Ennek eredményeként az ötvözetek általában élesen törékennyé válnak homogén deformáció után. Alacsony hőmérsékleten és nagy feszültségeknél inhomogén képlékeny áramlás lép fel (cr0,8TT<0,02Gф>). Kevésbé érzékeny a terhelési sebességre, és gyakorlatilag nem jár vele nyúlási keményedés. Ellentétben a homogén deformációval, az inhomogén alakváltozás a rendezettség mértékének csökkenését okozza egy amorf szerkezetben. Az inhomogén deformáció során az áramlás nyírósávokban koncentrálódik, amelyek száma meghatározza az ötvözet plaszticitását. A plaszticitás nagymértékben változik a terhelési mintától függően. Feszítésben általában kicsi - a roncsolás 1 ... 2%-os deformáció után következik be, míg a hengerlés során 50 ... 60%-os alakváltozások érhetők el, hajlításkor pedig a sugár összemérhető a vastagságával. a szalag (30 ...

Az amorf ötvözetek, valamint a hagyományos kristályos ötvözetek tönkremenetele törékeny és képlékeny lehet. A rideg törés a makroszkopikus áramlás külső nyomai nélküli hasítással és a feszítési tengelyre merőleges síkok mentén következik be. A képlékeny deformáció után vagy azzal egyidejűleg képlékeny törés következik be. Azon síkok mentén alakul ki, ahol a legnagyobb érintőfeszültségek hatnak. Az amorf ötvözetek képlékeny törésének jellemző tulajdonsága, hogy két zóna jelenléte a törés felületén: szinte sima hasítási területek és olyan területek, amelyekben az összefonódó "vénák" rendszere figyelhető meg - az erősen lokalizált műanyag áramlási régiók kilépésének nyomai ~0,1 μm vastagsággal.

2.3 Fizikai tulajdonságok

Mindenekelőtt az amorf ötvözetek mágneses tulajdonságaival kell foglalkozni. Amorf állapotban az atomok rendezetlen elrendezése ellenére a mágneses momentumok rendezett elrendeződése léphet fel. Ezért sok vas, kobalt, nikkel és néhány ritkaföldfém alapú amorf ötvözet ferromágneses. Viselkedésük minőségileg hasonló a kristályos ferromágnesek viselkedéséhez: mágneses domének keletkeznek bennük, a mágnesezés megfordítása során hiszterézis hurok lép fel, van egy Curie-pont, amely felett a spontán mágnesezettség megszűnik stb. Az amorf ötvözetekben a mágnesezettség megfordítása során a tartományfalak mozgásának nincs akadálya, például diszlokációk vagy szemcsehatárok, de gátként működhetnek a lokális inhomogenitások, a belső feszültségek miatti magnetostrikció stb. A kristályosodási hőmérséklet alatti izzítás, amely az amorf szerkezet ellazulásához és a belső feszültségek csökkenéséhez vezet, általában csökkenti a kényszerítő erőt. Bizonyos esetekben azonban éppen ellenkezőleg, a hiszterézis hurok tágulásához vezethet a tartományhatárok stabilizálása miatt.

Az amorf ötvözetek elektromos ellenállása szignifikánsan nagyobb, mint a kristályos ötvözeteké a nagy hatótávolságú rend hiánya miatt. Ezenkívül elektromos ellenállásuk alig változik a hőmérséklet függvényében. Vannak amorf szupravezetők is.

2.4 Amorf ötvözetek alkalmazása

1. Az ipari amorf ötvözetek mintegy 80%-át mágneses tulajdonságaik miatt állítják elő. Lágy mágneses anyagokként használják őket, amelyek egyesítik az izotróp tulajdonságokat, a nagy mágneses permeabilitást, a magas telítési indukciót és az alacsony kényszerítő erőt. Mágneses képernyők, mágneses szűrők és szeparátorok, érzékelők, felvevőfejek stb. gyártására használják. Az amorf ötvözetekből készült transzformátormagokat a szűk hiszterézishurok miatt nagyon alacsony újramágnesezési veszteség, valamint nagy elektromos ellenállás és kis vastagság jellemzi, ami csökkenti az örvényáramokkal járó veszteségeket.

Bár az amorf anyagok kémiailag aktívabbak, mint a kristályosak, ha krómot és más olyan elemeket tartalmaznak, amelyek hozzájárulnak a passziváló film kialakulásához, rendkívül magas korrózióállósággal rendelkezhetnek, és agresszív környezetben használhatók; például a Fe45Cr25Mo10P13C7 ötvözet tartósságában még a tantált is felülmúlja. Az amorf ötvözetek nagy szilárdságú ötvözetekként is használatosak (például kompozit anyagok, sőt autógumi-kordok alkotóelemeként). Egyes amorf ötvözetek invar és elinvar tulajdonságokat mutatnak (vagyis nullához közeli hőtágulási együtthatóval vagy a hőmérséklettől gyengén függő rugalmassági modulussal rendelkeznek), és precíziós műszerekben használhatók. Végül amorf ötvözeteket használnak nanokristályos anyagok előállítására. Az amorf ötvözetek felhasználását mind technológiai korlátok (az előállított félkész termékek kis vastagsága, teljes hegeszthetőség), mind a tulajdonságok alacsony stabilitása nehezítik - szerkezetük és tulajdonságaik nemcsak melegítéskor, hanem helyiségben történő üzemelés során is jelentősen megváltoznak. hőfok.

A cseljabinszki régióban van egy olyan vállalkozás, amely amorf fémötvözeteket gyárt ipari méretekben - ez az OAO "Ashinsky Metallurgical Plant". Az amorf ötvözetek előállítására irányuló első munkát 1984-ben kezdték el rajta, az amorf szalagot (ESPTs-1) gyártó műhelyt pedig 1989-ben építették fel.

Az amorf szalagot az Ural-100 egységeken úgy állítják elő, hogy lapos folyékony fémsugarat öntenek egy körülbelül 1000 mm átmérőjű és 200 mm szélességű forgó hűtött dob felületére (lásd 1. ábra, a). A kapott szalag szélessége 3-80 mm, vastagsága 20 ... 30 mikron. Vas 2НСР, 9КСР, 30КСР és kobalt 71КНСР, 86КГСР, 82К3ХСР, 84КХСР, valamint nanokristályos finommetszetű ötvözet 5BDSR alapú lágy mágneses amorf ötvözetek készülnek. (Az elemek megnevezése az ötvözetek minőségében ugyanaz, mint az ötvözött acéloknál.) Az ötvözetek a fogyasztók rendelkezésére állnak mind tekercsekre tekercselt szalag, mind késztermékek - mágneses magok - formájában. A csavart mágneses áramkörökön kívül amorf szalagból mágneses képernyők, mágneses érzékelők és transzformátorok magjai, rezisztív elemek stb.

A szalagot hőkezelés nélkül szállítjuk, azonban a legtöbb ötvözetből készült késztermékek kötelező termomágneses kezelést igényelnek (ritkábban mágneses tér nélküli hőkezelést) 400…460 °C-on 10…60 percig. Az 5BDSR ötvözet nanokristályosodással kísért termomágneses kezelése 520...550 °C-on történik. Hőkezelés nélkül csak 71КНСР ötvözetet használnak mágneses képernyőkhöz. Minden egyes szalagtételnél nemcsak a kémiai összetételt kell ellenőrizni, hanem a hőkezelést követően a mágneses jellemzők egész készletét is.

Az amorf elinvarokat szeizmikus érzékelők, manométer membránok, sebesség-, gyorsulás- és nyomatékérzékelők gyártására használják; óramechanizmusú rugók, mérlegek, mérőórák és egyéb precíziós rugós eszközök. Németországban a Vitrovac-0080 márkájú ötvözetet fejlesztették ki, amely 78% nikkelt, bórt és szilíciumot tartalmaz. Az ötvözet szakítószilárdsága = 2000 MPa, Young-modulusa 1,5 * 105 MPa, sűrűsége 8 g / cm3, elektromos ellenállása 0,9 Ohm * mm2 / m, hajlítási szilárdsági határa körülbelül 800 MPa 107 ciklus alapján. Az ötvözet rugók, membránok és érintkezők gyártásához ajánlott.

Amorf anyagokat használnak nagynyomású csövek megerősítésére, gumiabroncs acél zsinór gyártására stb. A jövőben lehetőség nyílik amorf ötvözetek felhasználására lendkerekek gyártására. Az ilyen lendkerekek energiatárolásra és az erőművek csúcsterhelésének fedezésére, az autók teljesítményének javítására stb.

A vasalapú AMS-eket különféle célokra szolgáló nagyfrekvenciás transzformátorok, fojtótekercsek és mágneses erősítők magjaként használják. Ennek oka az alacsony összveszteség, amely az ebbe az osztályba tartozó legjobb AMS-ben egy nagyságrenddel alacsonyabb, mint a szilícium elektromos acéloknál.

A nagy mágneses telítettségű Fe-Si-B ötvözeteket javasolták a hagyományos Fe-Si kristályos ötvözet helyettesítésére a transzformátormagokban, valamint a nagy mágneses permeabilitással rendelkező Ni-Fe ötvözeteket. A magnetokristályos anizotrópia hiánya a meglehetősen nagy elektromos ellenállással kombinálva csökkenti az örvényáram-veszteséget, különösen magas frekvenciákon. A Japánban kifejlesztett Fe81B13Si4C2 amorf ötvözet magvesztesége 0,06 W/kg, azaz körülbelül hússzor kisebb, mint a szemcseorientált transzformátoracél lemezek vesztesége. A transzformátoracélok helyett Fe83B15Si2 ötvözet használata esetén a hiszterézises energiaveszteségek csökkentésének köszönhetően csak az USA-ban 300 millió dollár/év megtakarítás érhető el. A fémüvegek ezen alkalmazási területe széles perspektívával rendelkezik.

A különösen magas frekvenciákon (10 kHz) rendkívül magas kezdeti mágneses permeabilitás, valamint a nulla magnetostrikció mellett a kobalt alapú fémüvegek nagy keménységgel és jó korróziós tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért mágneses rögzítőfejek anyagaként használják őket. A Japánban kifejlesztett Fe5Co70Si10B15 ötvözet nagy teljesítményre és széles körű alkalmazásra talált. A hengeres kioltás 50 µm vastag és 15 mm széles szalagot eredményez, amely mindkét felületen kiváló minőségű (érdesség ± 3 µm). A nagy mágneses fluxussűrűség és a nagy kopásállóság miatt az ilyen szalagból készült rögzítőfejek általános jellemzői jobbak, mint a ferrit- és permalloy fejek. Ezeket az anyagokat hang-, videó-, számítógépes és egyéb felvevő berendezésekben használják.

Az amorf kobaltötvözetekből készült szalagokat kis méretű nagyfrekvenciás transzformátorok magjaiban használják különféle célokra, különösen másodlagos tápegységekhez és mágneses erősítőkhöz. Áramszivárgás-érzékelőkben, távközlési rendszerekben és érzékelőként (beleértve a fluxgate típusút is), mágneses képernyőkhöz és hőmérséklet-érzékeny érzékelőkhöz, valamint nagy érzékenységű mágneses átalakítókhoz használják. A nagy szilárdság a korrózióállósággal kombinálva lehetővé teszi amorf ötvözetek használatát tengervízzel érintkező kábelek, valamint olyan termékek gyártásához, amelyek működési feltételei agresszív közegnek való kitettséggel járnak.

A nagy szilárdság, a korrózióállóság és a kopásállóság, valamint a lágymágneses tulajdonságok kombinációja más alkalmazásokat tesz lehetővé. Például lehetséges az ilyen üvegek induktorként való használata mágneses elválasztó eszközökben. A szalagból szőtt termékeket mágneses képernyőként használták. Ezeknek az anyagoknak az az előnye, hogy a mágneses jellemzőik veszélyeztetése nélkül vághatók és hajlíthatók a kívánt formára.

Mivel az üvegek erősen túlhűtött folyadékok, melegítéskor a kristályosodásuk általában erős gócképződés mellett megy végbe, ami lehetővé teszi homogén, rendkívül finom szemcsés fém előállítását. Ilyen kristályos fázist hagyományos feldolgozási módszerekkel nem lehet előállítani. Ez megnyitja a lehetőséget speciális forraszanyagok beszerzésére vékony szalag formájában. Ez a szalag könnyen hajlítható, vágható és bélyegzhető az optimális konfiguráció eléréséhez. A forrasztásnál nagyon fontos, hogy a szalag homogén összetételű legyen, és megbízható érintkezést biztosítson a forrasztandó termékek minden pontján. A forrasztóanyagok magas korrózióállósággal rendelkeznek. A légi közlekedésben és az űrtechnológiában használják őket.

A jövőben lehetőség nyílik szupravezető kábelek előállítására a kezdeti amorf fázis kristályosításával.

Ismeretes az amorf ötvözetek kémiai reakciók katalizátoraként történő alkalmazása is. Például egy amorf Pd-Rh ötvözet katalizátornak bizonyult a NaCl NaOH-ra és C12-re történő lebontásában, és a vasalapú ötvözetek nagyobb hozamot (körülbelül 80%) biztosítanak, mint a vaspor (körülbelül 15%). szintézis reakciója

4H2 + 2CO \u003d C2H4 + 2H2O - (12,1)

Az amorf fémeket gyakran a jövő anyagainak nevezik, olyan egyedi tulajdonságaik miatt, amelyek nem találhatók meg a hagyományos kristályos fémekben. Az amorf fémes anyagok fő alkalmazási területeire vonatkozó információkat a 12.4. táblázat tartalmazza.

Az amorf fémek széleskörű elterjedését nehezíti a magas költségek, a viszonylag alacsony hőstabilitás, valamint a keletkező szalagok, huzalok és granulátumok kis méretei. Ezen túlmenően az amorf ötvözetek szerkezetekben való felhasználása korlátozott a hegeszthetőségük alacsony szintje miatt.

3. Amorf és üveges félvezető anyagok

Félvezető tulajdonságokat mutató amorf és üvegszerű anyagok. Jellemzőjük a rövid távú rend jelenléte és a hosszú távú rend hiánya. Egy speciális amorf anyagnak tekinthető üveges félvezető anyagra jellemző egy térrács jelenléte, amelyben a kovalens kötésű atomokon kívül poláris ioncsoportok is találhatók. Az ilyen anyagokban az atomcsoportok és az ionok közötti kapcsolat a rövid hatótávolságú kovalens van der Waals-erők hatására jön létre. A szervetlen üvegszerű félvezetők elektronikus vezetőképességgel rendelkeznek.

A kristályos félvezetőkkel ellentétben az üveges félvezetők nem vezetnek szennyeződéseket. Az üveges félvezetőkben lévő szennyeződések befolyásolják a sztöchiometriától való eltérést, és ezáltal megváltoztatják elektromos tulajdonságaikat. Ezek a félvezetők színesek és vastag rétegekben átlátszatlanok. Az üveges félvezető anyagokat a szerkezeti elmozdulás és a telítetlen kémiai kötések jellemzik.

Az amorf és üveges félvezetőket összetételük és szerkezetük szerint oxidra, kalkogenidre, szervesre és tetraéderre osztják.

Az oxid-oxigéntartalmú üvegeket változó vegyértékű fém-oxidok olvasztásával állítják elő, például V2O5-P2O5-ZnO. Az ezeket az üvegeket alkotó fém-oxidok egyidejűleg legalább két különböző vegyértékű állapotúak ugyanannak az elemnek, ami meghatározza az elektromos vezetőképességüket. Az oxigénmentes kalkogenid üvegeket kalkogéneknek (S, Se, Te) a periódusos rendszer III., IV., V. csoportjába tartozó elemekkel való olvasztásával állítják elő. A kalkogenid üvegszerű félvezetőket főként az olvadék hűtésével vagy vákuumban történő bepárlással állítják elő. Tipikus képviselői a szulfid és az arzén-szelenid. Ide tartoznak a különböző fémek (például Ge-S, Ge-Se, As-S, As-Se, Ge-SP, Ge-As) kalkogenideinek (szulfidjainak, szelenideinek és telluridjainak) két- és többkomponensű üveges ötvözetei is. -Se, As -S-Se, As-Ge-Se-Te, As-Sb-S-Se, Ge-S-Se, Ge-Pb-S). A kalkogenid üvegek nagy átlátszósággal rendelkeznek a spektrum IR tartományában, 1 és 18 µm között. A komplex kalkogenidvegyületek amorf filmjei nagy lehetőségeket rejtenek fizikai-kémiai tulajdonságaik megváltoztatására.

A Si, Ge, GaAs és más félvezető anyagok amorf filmjei tulajdonságaik miatt gyakorlati szempontból nem érdekesek. A nagy hatótávolságú rend hiánya ezekben a félvezetőkben és számos hiba, például mikropórusok jelenléte számos atomban telítetlen függő kötések jelenlétéhez vezet. Ennek következménye a lokalizált állapotok nagy sűrűsége (1020 cm-3) a sávrésben. Az amorf félvezetők elektromos vezetési folyamatának sajátosságai miatt gyakorlatilag lehetetlen szabályozni az ilyen anyagok elektromos tulajdonságait.

A hidrogén bevitele amorf szilícium filmekbe jelentősen megváltoztatja annak elektrofizikai tulajdonságait. Az amorf szilíciumban feloldódva a hidrogén a lelógó kötéseket lezárja (telíti), ennek eredményeként egy ilyen "hidrogénezett" anyagban, az úgynevezett Si:H-ban, a sávközben lévő állapotsűrűség meredeken csökken (1016-1017 cm-3-re). . Egy ilyen anyagot hagyományos donor (P, As) és akceptor (B) szennyeződésekkel lehet adalékolni, elektronikus vagy lyuk típusú vezetőképességet adva, és p-n átmeneteket hozva létre benne. Szilícium alapján számos érdekes elektromos és optikai tulajdonságú hidrogénezett amorf félvezetőt állítottak elő Si1-xCx:H, Si1-xGex:H, Si1-xNx:H, Si1-xSnx:H.

Az amorf és üveges félvezetők gyakorlati alkalmazása változatos. Az amorf szilícium az egykristályos szilícium olcsóbb alternatívájaként működött például az arra épülő napelemek gyártásában. Az amorf szilícium optikai abszorpciója 20-szor nagyobb, mint a kristályos szilíciumé. Ezért egy 0,5-1,0 µm vastag -Si:H film elegendő a látható fény jelentős elnyeléséhez a drága 300 µm-es szilíciumhordozók helyett. A polikristályos szilícium cellákhoz képest a -Si:H alapú termékek alacsonyabb hőmérsékleten (300 °C) készülnek.

A hidrogénezett szilícium kiváló anyag fényérzékeny elemek létrehozására a xerográfiában, elsődleges képérzékelők (érzékelők), televíziós átviteli csövek videocon-céljai. A hidrogénezett amorf szilíciumból készült optikai szenzorok videoinformációk rögzítésére szolgálnak a memóriában, a textiliparban és a kohászati iparban hibafelismerésre, az automatikus expozíció- és fényerőszabályzó készülékekben.

Az üveges félvezetők fényvezető félszigetelők, és elektrofotográfiában, információrögzítő rendszerekben és számos más területen használják. A spektrum hosszú hullámhosszú tartományában mutatkozó átlátszóságuk miatt a kalkogenid üveges félvezetőket az optikai műszergyártásban stb.

4. Általános módszerek amorf anyagok előállítására

Az amorf anyagok előállítására szolgáló általános módszereket ábra formájában ábrázolhatjuk.

amorf fémes kristályos fizikai

Következtetés

Ipari szempontból nagyra értékelik az amorf anyagok kettős természetét. Az amorf testeken végzett kísérleti és elméleti munka lehetővé tette ezen anyagok szilárd szerkezetének paradox természetének jobb megértését. És miért volt érdeklődés az amorf fémötvözetek iránt? Mindenekelőtt azért, mert a kis hatótávolságú atomrendű fémötvözetek a mai napig nagyon érdekes tárgyai a kondenzált anyag fizikának.

Az elmúlt években fontos eredmények születtek az amorf fémes anyagok mechanikai, elektromos és mágneses tulajdonságainak vizsgálatában. Az amorf szerkezetekkel kapcsolatos kutatások teljes befejezése azonban még hátravan. A rövidtávú rend valóságnak megfelelő szerkezetének kérdése egyértelmű megoldást igényel. És végül is az amorf szerkezetek következnek a sorban, amelyekben még csak kis hatótávolságú sorrend sincs. Tehát az amorf anyagok hasznos tulajdonságainak vizsgálata a mai napig tart.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. A. Nyugati szilárdtest-kémia, 2. rész, M.: Mir, 1988

2. Zolotukhin I.V. Amorf fémes anyagok fizikai tulajdonságai. M.: Metallurgiya, 1986. 176 p.

3. B. V. Nekrasov, Az általános kémia alapjai, M.: Khimiya, 1973.

4. Fel'ts A. Amorf és üvegszerű szervetlen szilárd anyagok / A. Fel'ts. - M.: Mir, 1986. - 556 p.

5. Henney N. Szilárdtest-kémia / N. Henney. - M.: Mir, 1971. -223 p.

6. Amorf fémötvözetek / V.V. Nemoskalenko és mások / otv. szerk. V.V. Nemoskalenko. - Kijev: Naukova Dumka, 1987. - 248 p.

7. Suzuki, K. Amorf fémek / K. Suzuki, H. Fujimori, K. Hashimoto; szerk. Ts. Masumoto. - M.: Kohászat, 1987. - 328 p.

8. Ryabov, A.V. Az acélolvasztás korszerű módszerei ívkemencékben: tankönyv / A.V. Ryabov, I.V. Chumanov, M.V. Shishimirov. -- Cseljabinszk: SUSU Kiadó, 2007. -- 188 p.

9. A JSC "Ashinsky Metallurgical Plant" honlapja: http://www.amet.ru.

10. "Wikipedia" webhely: http://ru.wikipedia.org

Az Allbest.ru oldalon található

...

Hasonló dokumentumok

Polimerek, mint szerves és szervetlen, amorf és kristályos anyagok. Molekuláik szerkezetének jellemzői. A "polymeria" kifejezés története és jelentése. A polimer vegyületek osztályozása, példák típusaikra. Alkalmazás a mindennapi életben és az iparban.

bemutató, hozzáadva: 2010.11.10

A poliuretánok (PU) különféle tulajdonságai. Poliol és izocianát komponensek variációja. Nyersanyagok poliuretánok előállításához: izocianátok és többértékű alkoholok. PU festékanyagok és intermedierek szintézisének módszerei. Modern módosítási módszerek.

absztrakt, hozzáadva: 2009.03.30

Az anyagok gáznemű, kondenzált, folyékony és amorf fázisai. A kristályos fázisok szerkezetének leírása. A kristályszerkezetek stabilitásának határai. Szilárd test hibái. Ponthibák kölcsönhatása. Módszerek nem kristályos szilárd fázisok előállítására.

teszt, hozzáadva 2015.08.20

A nanokompozit anyagok általános jellemzői: metafizikai tulajdonságok elemzése, főbb alkalmazási területek. A metaanyagok sajátosságainak figyelembe vétele, az előállítás módjai. Ismerkedés a nanorészecskék fizikai, elektronikus és fotofizikai tulajdonságaival.

absztrakt, hozzáadva: 2013.09.27

A butilgumi, az autóiparban és a vegyiparban különféle gumi és egyéb anyagok gyártásához használt fontos anyag létrehozásának és fizikai és kémiai tulajdonságainak elemzésének története. Technológia butil-kaucsuk szuszpenzióban történő előállítására.

absztrakt, hozzáadva: 2010.10.21

A polimerek fizikai módosításának elterjedt módszerei specifikus tulajdonságok biztosítása érdekében. Magnetoplasztok termogravimetriás elemzése. Kaolin alapú anyagok összehasonlító jellemzői. A hőszigetelő anyagok tulajdonságai.

cikk, hozzáadva: 2009.07.26

A fémek fizikai és kémiai tulajdonságainak, egyszerű és összetett anyagokkal való kölcsönhatásuk jellemzőinek tanulmányozása. A fémek szerepe az emberi életben és a társadalomban. Az elemek eloszlása a természetben. A fémek tulajdonságainak változásának mintázata egy csoportban.

bemutató, hozzáadva: 2013.02.08

Polimer keverékek fizikai és mechanikai tulajdonságainak vizsgálata. A gumikeverékek öntésének főbb módszereinek tanulmányozása. Polimer anyagok keverése olvadékban és oldatban. Berendezés polimer keverékek gyártásához. A keverés minőségének értékelése.

absztrakt, hozzáadva: 2015.12.20

A poliolefinek szerkezeti jellemzői. Poliolefinek összehasonlító kémiai ellenállása különböző agresszív környezetben. Poliolefinek kémiai, fizikai, termikus, mechanikai, elektromos tulajdonságainak vizsgálata. A polibutilén jellemzői és szerkezete.

szakdolgozat, hozzáadva 2012.01.14

Az üzemanyagok és kenőanyagok lényege és általános osztályozása. Az üzemanyagok, olajok jellemzői. A zsírok tulajdonságainak és terjedelmének értékelése. Optimális tárolási feltételek különféle típusú üzemanyagokhoz és kenőanyagokhoz. Új technológiák fejlesztése és alkalmazása gyártásukban.

Az amorf testek szerkezete. Elektronmikroszkóppal és röntgensugárzással végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az amorf testekben nincs szigorú rend a részecskéik elrendezésében. Ellentétben a kristályokkal, ahol van hosszú távú rendelés a részecskék elrendezésében, az amorf testek szerkezetében vannak zárja be a rendet. Ez azt jelenti, hogy a részecskék elrendezésének bizonyos sorrendje csak az egyes részecskék közelében marad meg (lásd az ábrát).

Az ábra felső része a részecskék elrendezését mutatja a kristályos kvarcban, az alsó része a részecskék elrendezését a kvarc létezésének amorf formájában. Ezek az anyagok ugyanazokból a részecskékből állnak - szilícium-oxid SiO2 molekulákból.

Mint minden test részecskéi, az amorf testek részecskéi folyamatosan és véletlenszerűen rezegnek, és gyakrabban, mint a kristályrészecskék egyik helyről a másikra ugrálhatnak. Ezt elősegíti, hogy az amorf testek részecskéi nem egyformán sűrűek – helyenként viszonylag nagy rések vannak a részecskéik között. Ez azonban nem azonos a kristályok „üres helyeivel” (lásd 7-e §).

Amorf testek kristályosítása. Idővel (hetek, hónapok) néhány amorf test spontán módon kristályos állapotba kerül. Például a több hónapig magára hagyott cukorka vagy méz átlátszatlanná válik. Ebben az esetben azt mondják, hogy a méz és a cukorka "cukrozott". Egy cukrozott cukorkát feltörve, vagy kanállal mézet kanalazva látjuk igazán a kialakult cukorkristályokat, amelyek korábban amorf állapotban léteztek.

Az amorf testek spontán kristályosodása azt jelzi az anyag kristályos állapota stabilabb, mint az amorf állapot. Az MKT így magyarázza. A "szomszédok" taszító ereje miatt az amorf test részecskéi főleg ott mozognak, ahol nagy rések vannak. Ennek eredményeként a részecskék rendezettebb elrendezése következik be, azaz kristályosodás következik be.

Teszteld magad:

Ennek a résznek az a célja, hogy bemutassa...
Milyen összehasonlító jellemzőket adtunk az amorf testeknek?
A kísérlethez a következő berendezéseket és anyagokat használjuk: ...
Az élményre való felkészülés során mi...
Mit fogunk látni a kísérlet során?
Mi az eredménye a sztearin gyertyával és egy darab gyurmával végzett kísérletnek?
Ellentétben az amorf testekkel, a kristályos testekkel...
Amikor egy kristályos test megolvad...
A kristályos szilárd anyagokkal ellentétben az amorf...
Az amorf testek közé tartoznak azok a testek, amelyekre...
Mitől hasonlítanak az amorf testek folyadékokhoz? Ők...
Mutassa be a kísérlet kezdetét az amorf testek folyékonyságának igazolására!
Írja le az amorf testek folyékonyságát igazoló kísérlet eredményét!
Fogalmazz meg tapasztalatból következtetést!
Honnan tudhatjuk, hogy az amorf testek részecskéinek elrendezésében nincs szigorú sorrend?
Hogyan értjük a "rövid hatótávolságú rend" kifejezést egy amorf test részecskéinek elrendezésében?
Ugyanazok a szilícium-oxid molekulák állnak rendelkezésre kristályos és ...
Milyen természetű az amorf test részecskéi mozgása?
Milyen természetű az amorf test részecskéinek elrendezése?
Mi történhet az amorf testekkel idővel?
Hogyan lehet biztos abban, hogy cukor polikristályok vannak a cukorkában vagy a kandírozott mézben?
Miért hisszük, hogy az anyag kristályos állapota stabilabb, mint az amorf állapot?
Hogyan magyarázza az MKT egyes amorf testek független kristályosodását?