Care a descoperit corpuri amorfe. Stări amorfe și cristaline ale materiei

Spre deosebire de solidele cristaline, nu există o ordine strictă în aranjarea particulelor într-un corp amorf.

Deși amorf corpuri solide capabile să-și păstreze forma, nu au o rețea cristalină. O anumită regularitate este observată numai pentru moleculele și atomii aflați în vecinătate. Această ordine se numește comanda pe raza scurta . Nu se repetă în toate direcțiile și nu persistă pe distanțe lungi, ca în corpuri cristaline.

Exemple de corpuri amorfe sunt sticla, chihlimbarul, rășinile artificiale, ceara, parafina, plastilina etc.

Caracteristicile corpurilor amorfe

Atomii din corpurile amorfe oscilează în jurul punctelor care sunt localizate aleatoriu. Prin urmare, structura acestor corpuri seamănă cu structura lichidelor. Dar particulele din ele sunt mai puțin mobile. Timpul de oscilație a acestora în jurul poziției de echilibru este mai lung decât în cazul lichidelor. Salturile atomilor în altă poziție apar, de asemenea, mult mai rar.

Cum se comportă solidele cristaline când sunt încălzite? Încep să se topească la un anumit moment punct de topire. Și de ceva timp sunt simultan în stare solidă și lichidă, până când toată substanța este topită.

Corpurile amorfe nu au un punct de topire specific. . Când sunt încălzite, nu se topesc, ci se înmoaie treptat.

Pune o bucată de plastilină lângă dispozitivul de încălzire. După un timp va deveni moale. Acest lucru nu se întâmplă instantaneu, ci într-o perioadă de timp.

Deoarece proprietățile corpurilor amorfe sunt similare cu cele ale lichidelor, acestea sunt considerate lichide suprarăcite cu o vâscozitate foarte mare (lichide solidificate). În condiții normale, ele nu pot curge. Dar atunci când sunt încălzite, salturile de atomi în ele apar mai des, vâscozitatea scade, iar corpurile amorfe se înmoaie treptat. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât vascozitatea este mai mică, iar treptat corpul amorf devine lichid.

Sticla obișnuită este un corp amorf solid. Se obține prin topirea oxidului de siliciu, sodă și var. Încălzirea amestecului la 1400 aproximativ C, obțineți o masă vitroasă lichidă. La răcire, sticla lichidă nu se solidifică, ca corpurile cristaline, ci rămâne un lichid, a cărui vâscozitate crește, iar fluiditatea scade. În condiții obișnuite, ne apare ca un corp solid. Dar de fapt este un lichid care are o vâscozitate și o fluiditate enormă, atât de mic încât cu greu se distinge de instrumentele cele mai ultra-sensibile.

Starea amorfă a materiei este instabilă. În timp, dintr-o stare amorfă, se transformă treptat într-una cristalină. Acest proces în diferite substanțe are loc la viteze diferite. Vedem cum cristalele de zahăr acoperă bomboanele de zahăr. Acest lucru nu necesită mult timp.

Și pentru ca cristalele să se formeze în sticla obișnuită, trebuie să treacă mult timp. În timpul cristalizării, sticla își pierde rezistența, transparența, devine tulbure și devine casantă.

Izotropia corpurilor amorfe

În solidele cristaline proprietăți fizice diferă în direcții diferite. Și în corpurile amorfe sunt aceleași în toate direcțiile. Acest fenomen se numește izotropie .

Un corp amorf conduce în mod egal electricitatea și căldura în toate direcțiile și refractă lumina în mod egal. De asemenea, sunetul se propagă în mod egal în corpurile amorfe în toate direcțiile.

Proprietățile substanțelor amorfe sunt utilizate în tehnologii moderne. De interes deosebit sunt aliajele metalice care nu au o structură cristalină și sunt solide amorfe. Ei sunt numiti, cunoscuti ochelari metalici . Proprietățile lor fizice, mecanice, electrice și alte proprietăți diferă în bine de proprietățile similare ale metalelor convenționale.

Deci, în medicină, se folosesc aliaje amorfe, a căror rezistență o depășește pe cea a titanului. Sunt folosite pentru a face șuruburi sau plăci care leagă oasele rupte. Spre deosebire de elementele de fixare din titan, acest material se dezintegrează treptat și este înlocuit cu material osos în timp.

Aliajele de înaltă rezistență sunt utilizate la fabricarea sculelor de tăiere a metalelor, fitingurilor, arcuri și părți ale mecanismelor.

În Japonia a fost dezvoltat un aliaj amorf cu permeabilitate magnetică ridicată. Folosind-o în miezurile transformatorului în loc de table de oțel texturate pentru transformatoare, pierderile curenților turbionari pot fi reduse cu un factor de 20.

Metalele amorfe au proprietăți unice. Ele sunt numite materialul viitorului.

Spre deosebire de solidele cristaline, nu există o ordine strictă în aranjarea particulelor într-un corp amorf.

Deși solidele amorfe își pot păstra forma, ele nu au o rețea cristalină. O anumită regularitate este observată numai pentru moleculele și atomii aflați în vecinătate. Această ordine se numește comanda pe raza scurta . Nu se repetă în toate direcțiile și nu se păstrează pe distanțe mari, ca în corpurile cristaline.

Exemple de corpuri amorfe sunt sticla, chihlimbarul, rășinile artificiale, ceara, parafina, plastilina etc.

Caracteristicile corpurilor amorfe

Corpurile amorfe nu au un punct de topire specific. . Când sunt încălzite, nu se topesc, ci se înmoaie treptat.

Pune o bucată de plastilină lângă dispozitivul de încălzire. După un timp va deveni moale. Acest lucru nu se întâmplă instantaneu, ci într-o perioadă de timp.

Izotropia corpurilor amorfe

În solidele cristaline, proprietățile fizice diferă în direcții diferite. Și în corpurile amorfe sunt aceleași în toate direcțiile. Acest fenomen se numește izotropie .

Proprietățile substanțelor amorfe sunt utilizate în tehnologiile moderne. De interes deosebit sunt aliajele metalice care nu au o structură cristalină și sunt solide amorfe. Ei sunt numiti, cunoscuti ochelari metalici . Proprietățile lor fizice, mecanice, electrice și alte proprietăți diferă în bine de proprietățile similare ale metalelor convenționale.

Aliajele de înaltă rezistență sunt utilizate la fabricarea sculelor de tăiere a metalelor, fitingurilor, arcuri și părți ale mecanismelor.

Metalele amorfe au proprietăți unice. Ele sunt numite materialul viitorului.

2009

corpuri amorfe.

Să facem un experiment. Vom avea nevoie de o bucată de plastilină, o lumânare cu stearina și un șemineu electric. Pune plastilină și o lumânare la distanțe egale de șemineu. După ceva timp, o parte din stearina se va topi (deveni lichid), iar o parte va rămâne sub forma unei piese solide. Plastilina pentru același timp se va înmuia doar puțin. După ceva timp, toată stearina se va topi, iar plastilina se va „corecta” treptat pe suprafața mesei, înmoaie din ce în ce mai mult.

Deci, există corpuri care, atunci când se topesc, nu se înmoaie, ci se transformă imediat dintr-o stare solidă într-un lichid. În timpul topirii unor astfel de corpuri, este întotdeauna posibil să se separe lichidul de partea încă netopită (solidă) a corpului. Aceste corpuri sunt cristalin. Există și solide, care, la încălzire, se înmoaie treptat, devin din ce în ce mai fluide. Pentru astfel de corpuri este imposibil să se precizeze temperatura la care se transformă într-un lichid (topire). Aceste corpuri sunt numite amorf.

Să facem următorul experiment. Să aruncăm o bucată de rășină sau ceară într-o pâlnie de sticlă și să o lăsăm într-o cameră caldă. După aproximativ o lună, se va dovedi că ceara a luat forma unei pâlnii și chiar a început să curgă din ea sub forma unui „jet” (Fig. 1). Spre deosebire de cristale, care își păstrează forma aproape pentru totdeauna, corpurile amorfe, chiar și atunci când nu temperaturi mari au fluiditate. Prin urmare, pot fi considerate lichide foarte groase și vâscoase.

Structura corpurilor amorfe. Cercetare folosind un microscop electronic, precum și folosind raze X indică faptul că în corpurile amorfe nu există o ordine strictă în aranjarea particulelor lor. Aruncă o privire, Figura 2 arată aranjamentul particulelor în cuarț cristalin, iar în dreapta - în cuarț amorf. Aceste substanțe constau din aceleași particule - molecule de oxid de siliciu SiO 2.

Starea cristalină a cuarțului se obține dacă cuarțul topit este răcit lent. Dacă răcirea topiturii este rapidă, atunci moleculele nu vor avea timp să se „alinieze” în rânduri ordonate și se va obține cuarț amorf.

Particulele corpurilor amorfe vibrează continuu și aleatoriu. Este mai probabil decât particulele de cristale să sară dintr-un loc în altul. Acest lucru este facilitat de faptul că particulele corpurilor amorfe nu sunt la fel de dense: există goluri între ele.

Cristalizarea corpurilor amorfe.În timp (câteva luni, ani), substanțele amorfe se transformă spontan în stare cristalină. De exemplu, bomboanele de zahăr sau mierea proaspătă lăsată singură într-un loc cald devin opace după câteva luni. Se spune că mierea și bomboanele sunt „confiate”. Spărgând o acadea sau scotând mierea cu o lingură, vedem cu adevărat cristalele de zahăr rezultate.

Cristalizarea spontană a corpurilor amorfe indică faptul că starea cristalină a materiei este mai stabilă decât starea amorfă. Teoria intermoleculară explică acest lucru. Forțele intermoleculare de atracție și repulsie fac ca particulele unui corp amorf să sară în mod predominant acolo unde există goluri. Ca rezultat, are loc o aranjare mai ordonată a particulelor decât înainte, adică se formează un policrist.

Topirea corpurilor amorfe.

Pe măsură ce temperatura crește, energia mișcare oscilatorie atomi în corp solid crește și, în cele din urmă, vine un moment în care legăturile dintre atomi încep să se rupă. În acest caz, corpul solid trece în stare lichidă. O astfel de tranziție se numește topire. La o presiune fixă, topirea are loc la o temperatură strict definită.

Cantitatea de căldură necesară pentru a transforma o unitate de masă a unei substanțe într-un lichid la punctul de topire se numește căldură specifică de fuziune λ .

A topi o substanță m cantitatea de căldură necesară este:

Q = λ m .

Procesul de topire al corpurilor amorfe diferă de topirea corpurilor cristaline. Pe măsură ce temperatura crește, corpurile amorfe se înmoaie treptat, devin vâscoase, până se transformă într-un lichid. Corpurile amorfe, spre deosebire de cristale, nu au un punct de topire definit. Temperatura corpurilor amorfe în acest caz se modifică continuu. Acest lucru se datorează faptului că în solidele amorfe, ca și în lichide, moleculele se pot mișca unele față de altele. Când sunt încălzite, viteza lor crește, distanța dintre ele crește. Ca urmare, corpul devine din ce în ce mai moale până când se transformă într-un lichid. În timpul solidificării corpurilor amorfe, temperatura lor scade și ea continuu.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http:// www. toate cele mai bune. ro/

Materiale amorfe: proprietățile lor, aplicarea în tehnologia modernă, metodele de obținere

Efectuat:

elev al grupei 206 HFMM

Dorojkin A.P.

Verificat:

sef departament

Chimie Fizica

Tomilin O.B.

Introducere

Multă vreme s-a părut că cel mai interesant lucru în Fizică este studiul microcosmosului și al microcosmosului. Acolo au încercat să găsească răspunsuri la cele mai importante întrebări fundamentale care explică structura lumii înconjurătoare. Și acum a apărut un al treilea front de cercetare - studiul solidelor.

De ce este atât de important să studiezi solidele?

Un rol uriaș îl joacă, desigur, activitatea practică a omului. Solidele sunt metale și dielectrice, fără de care ingineria electrică este de neconceput, aceștia sunt semiconductori care stau la baza electronicii moderne, magneților, supraconductorilor, materialelor structurale. Într-un cuvânt, se poate argumenta că progresul științific și tehnicîn mare parte bazată pe utilizarea de solide.

Dar nu numai partea practică a problemei este importantă în studiul lor. Însăși logica internă a dezvoltării științei - fizica stării solide - a condus la înțelegerea importanței proprietăților colective ale sistemelor mari.

Un corp solid este format din miliarde de particule care interacționează între ele. Acest lucru determină apariția unei anumite ordini în sistem și proprietăți speciale ale întregului număr de microparticule. Astfel, proprietățile colective ale electronilor determină conductivitatea electrică a solidelor, iar capacitatea unui corp de a absorbi căldura - capacitatea de căldură - depinde de natura vibrațiilor colective ale atomilor în timpul mișcării termice. Proprietățile colective explică toate modelele de bază de comportament ale solidelor.

Structura corpurilor solide este diversă. Cu toate acestea, ele pot fi împărțite în două clase mari: cristale și corpuri amorfe.

1. caracteristici generale corpuri amorfe

Nu toate solidele sunt cristale. Există multe corpuri amorfe.

Corpurile amorfe nu au o ordine strictă în aranjarea atomilor. Doar cei mai apropiați atomi - vecini sunt localizați într-o anumită ordine. Dar nu există o orientare strictă în toate direcțiile aceluiași element al structurii, care este caracteristică cristalelor din corpurile amorfe.

Adesea, aceeași substanță poate fi atât în stare cristalină, cât și în stare amorfă. De exemplu, cuarțul SiO2 poate fi atât sub formă cristalină, cât și amorfă (silice). Forma cristalină a cuarțului poate fi reprezentată schematic ca o rețea de hexagoane regulate. Structura amorfă a cuarțului are și forma unei rețele, dar de formă neregulată. Împreună cu hexagoane, conține pentagoane și heptagoane.

În 1959, fizicianul englez D. Bernal a efectuat experimente interesante: a luat multe bile mici de plastilină de aceeași dimensiune, le-a rulat în pudră de cretă și le-a presat într-un bulgăre mare. Ca urmare, bilele au fost deformate în poliedre. S-a dovedit că în acest caz s-au format fețe predominant pentagonale, iar poliedrele aveau în medie 13,3 fețe. Deci există cu siguranță o anumită ordine în substanțele amorfe.

Corpurile amorfe includ sticlă, rășină, colofoniu, bomboane de zahăr etc. Spre deosebire de substanțele cristaline, substanțele amorfe sunt izotrope, adică proprietățile lor mecanice, optice, electrice și de altă natură nu depind de direcție. Corpurile amorfe nu au un punct de topire fix: topirea are loc într-un anumit interval de temperatură. Trecerea unei substanțe amorfe de la starea solidă la starea lichidă nu este însoțită de o schimbare bruscă a proprietăților. Un model fizic al stării amorfe nu a fost încă creat.

Corpurile amorfe ocupă o poziție intermediară între solidele cristaline și lichidele. Atomii sau moleculele lor sunt aranjate în ordine relativă. Înțelegerea structurii solidelor (cristaline și amorfe) vă permite să creați materiale cu proprietățile dorite.

Sub influențe externe, corpurile amorfe prezintă atât proprietăți elastice, cum ar fi solidele, cât și fluiditate, precum lichidele. Deci, la impacturi de scurtă durată (impacturi), se comportă ca niște corpuri solide și, la un impact puternic, se sparg în bucăți. Dar cu o expunere foarte lungă curg corpuri amorfe. Să urmăm o bucată de rășină care se află pe o suprafață netedă. Treptat, rășina se întinde peste ea și, cu cât temperatura rășinii este mai mare, cu atât se întâmplă mai repede.

Corpurile amorfe la temperaturi scăzute seamănă cu corpurile solide în proprietățile lor. Aproape că nu au fluiditate, dar pe măsură ce temperatura crește, se înmoaie treptat și proprietățile lor se apropie din ce în ce mai mult de cele ale lichidelor. Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce temperatura crește, salturile atomilor dintr-o poziție în alta devin treptat mai frecvente. Corpurile amorfe, spre deosebire de cele cristaline, nu au o anumită temperatură a corpurilor.

Când o substanță lichidă este răcită, nu se cristalizează întotdeauna. în anumite condiții, se poate forma o stare solidă amorfă (sticloasă) de neechilibru. În stare sticloasă, pot exista substanțe simple (carbon, fosfor, arsen, sulf, seleniu), oxizi (de exemplu, bor, siliciu, fosfor), halogenuri, calcogenuri, mulți polimeri organici. În această stare, substanța poate fi stabil pentru o perioadă lungă de timp, de exemplu, unele pahare vulcanice au milioane de ani. Fizice și Proprietăți chimice substanțele în stare amorfă sticloasă pot diferi semnificativ de proprietăți substanță cristalină. De exemplu, dioxidul de germaniu sticlos este mai activ din punct de vedere chimic decât cristalin. Diferențele în proprietățile stării amorfe lichide și solide sunt determinate de natura mișcării termice a particulelor: în starea amorfă, particulele sunt capabile doar de vibrații și mișcări de rotație, dar nu se poate mișca în grosimea substanței.

Sub acțiunea sarcinilor mecanice sau la schimbarea temperaturii, corpurile amorfe se pot cristaliza. Reactivitatea substanțelor în stare amorfă este mult mai mare decât în starea cristalină. caracteristica principală stare amorfă (din grecescul „amorphos” - fără formă) a materiei - absența unei rețele atomice sau moleculare, adică o periodicitate tridimensională a structurii caracteristice stării cristaline.

Există substanțe care în formă solidă pot fi doar în stare amorfă. Acest lucru se aplică polimerilor cu o secvență neregulată de legături.

2. Aliaje metalice amorfe

Aliajele metalice amorfe (sticlă metalică) sunt solide metalice în care nu există o ordine pe distanță lungă în aranjarea atomilor. Acest lucru le oferă o serie de diferențe semnificative față de metalele cristaline convenționale.

Aliajele amorfe au fost obținute pentru prima dată în 1960 de către P. Duvez, dar cercetarea lor extinsă și utilizarea industrială a început un deceniu mai târziu, după ce metoda de filare a fost inventată în 1968. În prezent, sunt cunoscute câteva sute de sisteme de aliaje amorfizante, structura și proprietățile sticlelor metalice au fost studiate suficient de detaliat, iar sfera de aplicare a acestora în industrie se extinde.

2.1 Metode de obţinere a aliajelor amorfe

Pot fi realizate viteze de răcire ultra-înalte ale metalului lichid pentru a obține o structură amorfă căi diferite. Ceea ce au în comun este nevoia de a asigura o viteză de răcire de cel puțin 106 grade/s. Sunt cunoscute metode cunoscute pentru ejectarea unei picături pe o placă rece, pulverizarea unui jet cu un gaz sau lichid, centrifugarea unei picături sau jet, topirea unei pelicule subțiri a suprafeței metalice cu un laser cu îndepărtarea rapidă a căldurii de către masa bazei. metal, răcire ultrarapidă dintr-un mediu gazos etc. Utilizarea acestor metode face posibilă obținerea unei benzi de diferite lățimi și grosimi, sârmă și pulberi.

Cel mai moduri eficiente producția industrială de bandă amorfă sunt răcirea unui jet de metal lichid pe suprafețele exterioare (călire pe disc) sau interioare (călire centrifugă) ale tamburelor rotative sau rularea topiturii între role reci din materiale cu conductivitate termică ridicată.

Fig.1. Metode de obţinere a unei benzi subţiri prin călire din topitură: a) călire centrifugă; b) întărire pe disc; c) laminare prin topire; d) călirea centrifugă; e) călirea planetară

Figura 1 prezintă diagramele schematice ale acestor metode. Topitura obținută în cuptorul cu inducție este stoarsă de gaz neutru din duză și se solidifică la contactul cu suprafața unui corp răcit rotativ (frigider). Diferența este că, în metodele de întărire și întărire centrifugă pe disc, topitura este răcită doar pe o parte.

Principala problema este obtinerea unui grad suficient de curatenie a suprafetei exterioare, care sa nu intre in contact cu frigiderul. Metoda de laminare prin topire face posibilă obținerea calitate bună ambele suprafețe ale benzii, ceea ce este deosebit de important pentru benzile amorfe utilizate pentru capete de înregistrare magnetice. Fiecare metodă are propriile restricții cu privire la dimensiunea benzilor, deoarece există diferențe atât în cursul procesului de solidificare, cât și în designul hardware al metodelor. Dacă, în timpul întăririi centrifuge, lățimea benzii este de până la 5 mm, atunci prin rulare se obțin benzi cu o lățime de 10 mm sau mai mult.

Metoda de stingere a discului, care necesită un aparat mai simplu, permite ca lățimea benzii să fie variată într-o gamă largă, în funcție de dimensiunea creuzetelor de topire. Aceasta metoda vă permite să produceți atât benzi înguste cu o lățime de 0,1-0,2 mm, cât și lățime - până la 100 mm, iar precizia menținerii lățimii poate fi de ± 3 microni. Sunt în curs de dezvoltare instalații cu o capacitate maximă a creuzetului de până la 50 kg În toate instalațiile de călire de la stare lichida metalul se solidifică rapid, răspândindu-se într-un strat subțire pe suprafața frigiderului rotativ. Cu o compoziție constantă a aliajului, viteza de răcire depinde de grosimea topiturii și de caracteristicile răcitorului. Grosimea topiturii pe răcitor este determinată de viteza de rotație a acesteia și de viteza de scurgere a topiturii, adică depinde de diametrul duzei și de presiunea gazului pe topitură. Mare importanță are alegerea corectă a unghiului de alimentare cu topitură a discului, ceea ce permite creșterea duratei de contact a metalului cu răcitorul. Viteza de răcire depinde și de proprietățile topiturii în sine: conductivitate termică, capacitate termică, vâscozitate, densitate.

Pentru a obține un fir amorf subțire, se folosesc diferite metode de extragere a fibrelor din topitură.

Fig. 2 Metode de obţinere a sârmei subţiri întărite din topitură: a) tragerea topiturii prin lichidul de răcire (extrudarea topiturii); b) tragerea firului din tamburul rotativ; c) întinderea topiturii într-un capilar de sticlă; 1 - se topește; 2 - lichid de răcire; 3 - sticla; 4 - duză; 5 - înfășurare de sârmă

În prima metodă (Fig. 2, a), metalul topit este tras într-un tub cu secțiune transversală circulară soluție de apă săruri.

În al doilea (Fig. 2, b) - un jet de metal topit cade într-un lichid reținut forța centrifugă pe suprafața interioară a tamburului rotativ: firul întărit este apoi derulat din lichidul rotativ. Se cunoaşte o metodă care constă în obţinerea unui fir amorf prin tragerea cât mai rapidă a topiturii într-un capilar de sticlă (Fig. 2, c).

Această metodă se mai numește și metoda Taylor. Fibra se obține prin tragerea topiturii simultan cu un tub de sticlă, în timp ce diametrul fibrei este de 2-5 microni. Principala dificultate aici este separarea fibrei de sticla care o acoperă, ceea ce limitează în mod natural compoziția aliajelor amorfizate prin această metodă.

2.2 Proprietăți mecanice

Prima caracteristică a proprietăților mecanice ale aliajelor amorfe care trebuie remarcată este rezistența lor foarte mare. După cum se știe, rezistența teoretică, adică efortul necesar pentru a rupe toate legăturile interatomice din planul de fractură, este 1~10E? (E este modulul lui Young). Rezistența metalelor reale este cu două până la trei ordine de mărime mai mică - doar rezistența mustaților (muștaților) se apropie de cea teoretică.

Pentru aliajele amorfe, valorile de 0,040,05 Ei?... apropiate de rezistența teoretică sunt, de asemenea, tipice. Acest lucru se datorează, în primul rând, unor module elastice mai mici în comparație cu cristalele și, în al doilea rând, specificului mecanismelor de deformare și rupere. Raportul lui Poisson al aliajelor amorfe este de obicei apropiat de 0,4 - aceasta este o valoare intermediară între metalele cristaline (0,3) și lichid (0,5). O proprietate destul de neașteptată a aliajelor amorfe este capacitatea lor de a curge plastic. În cristale, după cum se știe, comportamentul plastic este asigurat de mișcarea luxațiilor. Dar într-un corp fără simetrie translațională, luxații în înțelegere clasică sunt imposibile și ne-am aștepta ca substanțele amorfe să fie absolut fragile. Ochelarii anorganici se comportă în acest fel, totuși, în metalele amorfe, deformarea plastică încă apare.

Capacitatea de deformare este asociată, ca și în cazul cristalelor, cu caracterul nedirecțional colectivizat legatura metalica. În acest caz, este posibil să se realizeze rezistența ridicată inerentă corpurilor amorfe, cu condiția ca ruptura fragilă să fie suprimată la solicitări sub limita de curgere. Deformarea plastică a aliajelor amorfe poate fi omogenă, atunci când fiecare element de volum este deformat și proba prezintă o deformare uniformă, și neomogenă, atunci când curgerea plastică este localizată în benzi subțiri de forfecare.

Deformarea omogenă are loc la temperaturi ridicate (aproape de temperatura de cristalizare) și solicitări scăzute (0,01 Gf).<, 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.

Ca rezultat, aliajele devin, de obicei, puternic fragile după o deformare omogenă. Curgerea neomogenă de plastic are loc la temperaturi scăzute și solicitări mari (cr0.8TT<0,02Gф>). Este puțin sensibil la viteza de încărcare și practic nu este însoțit de întărire prin deformare. Spre deosebire de deformarea omogenă, deformarea neomogenă determină o scădere a gradului de ordine într-o structură amorfă. În timpul deformării neomogene, curgerea este concentrată în benzi de forfecare, numărul cărora determină plasticitatea aliajului. Plasticitatea variază foarte mult în funcție de modelul de încărcare. În tensiune, este de obicei mică - distrugerea are loc după o deformare de 1 ... 2%, în timp ce în timpul rulării se pot obține deformații de 50 ... 60%, iar la îndoire, raza poate fi comparabilă cu grosimea de banda (30...

Distrugerea aliajelor amorfe, precum și a celor cristaline convenționale, poate fi fragilă și ductilă. Fractura fragilă are loc prin clivaj fără urme externe de curgere macroscopică și de-a lungul planurilor perpendiculare pe axa tensionării. Ruptura ductilă apare după sau concomitent cu deformarea plastică. Se dezvoltă de-a lungul planurilor în care acţionează solicitările tangenţiale maxime. O trăsătură caracteristică a fracturii ductile a aliajelor amorfe este prezența a două zone pe suprafața fracturii: zone de clivaj aproape netede și zone în care se observă un sistem de „vene” care se întrepătrund - urme de ieșire a regiunilor de curgere plastică puternic localizată. cu o grosime de ~0,1 μm.

2.3 Proprietăți fizice

În primul rând, ar trebui să ne oprim asupra proprietăților magnetice ale aliajelor amorfe. În starea amorfă, în ciuda aranjamentului dezordonat al atomilor, poate apărea o aranjare ordonată a momentelor magnetice. Prin urmare, multe aliaje amorfe pe bază de fier, cobalt, nichel și unele metale din pământuri rare sunt feromagnetice. Comportamentul lor este calitativ similar cu comportamentul feromagneților cristalini: în ei apar domenii magnetice, în timpul inversării magnetizării are loc o buclă de histerezis, există un punct Curie deasupra căruia magnetizarea spontană dispare și așa mai departe. În aliajele amorfe, nu există bariere în calea mișcării pereților domeniului în timpul inversării magnetizării, cum ar fi dislocațiile sau limitele de granule, dar neomogenitățile locale, magnetostricția datorată tensiunilor interne etc., pot acționa ca bariere. Recoacerea sub temperatura de cristalizare, care duce la relaxarea structurii amorfe și la o scădere a tensiunilor interne, reduce de obicei forța coercitivă. Cu toate acestea, în unele cazuri, dimpotrivă, poate duce la extinderea buclei de histerezis datorită stabilizării limitelor domeniului.

Rezistența electrică a aliajelor amorfe este semnificativ mai mare decât cea a aliajelor cristaline din cauza absenței ordinii de rază lungă. În plus, rezistența lor electrică variază puțin cu temperatura. Există și supraconductori amorfi.

2.4 Aplicarea aliajelor amorfe

1. Aproximativ 80% din aliajele industriale amorfe sunt produse pentru proprietățile lor magnetice. Ele sunt utilizate ca materiale magnetice moi care combină proprietăți izotrope, permeabilitate magnetică ridicată, inducție de saturație ridicată și forță coercitivă scăzută. Sunt utilizate pentru fabricarea de ecrane magnetice, filtre și separatoare magnetice, senzori, capete de înregistrare etc. Miezurile transformatoarelor din aliaje amorfe se caracterizează prin pierderi de remagnetizare foarte mici datorită unei bucle de histerezis înguste, precum și rezistență electrică ridicată și grosimi mici, ceea ce reduce pierderile asociate curenților turbionari.

Deși materialele amorfe sunt mai active din punct de vedere chimic decât cele cristaline, dacă conțin crom și alte elemente care contribuie la formarea unei pelicule de pasivizare, pot avea o rezistență la coroziune excepțional de mare și pot fi utilizate în medii agresive; de exemplu, aliajul Fe45Cr25Mo10P13C7 depășește chiar și tantalul ca durabilitate. Aliajele amorfe sunt, de asemenea, utilizate ca aliaje de înaltă rezistență (de exemplu, ca componentă a materialelor compozite și chiar a cablurilor pentru anvelopele auto). Unele aliaje amorfe prezintă proprietăți invar și elinvar (adică au un coeficient de dilatare termică aproape de zero sau module de elasticitate care sunt slab dependenți de temperatură) și pot fi utilizate în instrumente de precizie. În cele din urmă, aliajele amorfe sunt folosite pentru a obține materiale nanocristaline. Utilizarea aliajelor amorfe este împiedicată atât de limitările tehnologice (grosimea mică a semifabricatelor obținute, nesudabilitatea completă), cât și de stabilitatea scăzută a proprietăților - structura și proprietățile lor se modifică semnificativ nu numai în timpul încălzirii, ci și în timpul funcționării în încăpere. temperatura.

În regiunea Chelyabinsk există o întreprindere care produce aliaje de metal amorfe la scară industrială - aceasta este OAO "Uzina metalurgică Ashinsky". Primele lucrări de obținere a aliajelor amorfe au fost începute pe acesta în 1984, iar atelierul de producere a benzilor amorfe (ESPTs-1) a fost construit în 1989.

Banda amorfă este produsă pe unitățile Ural-100 prin turnarea unui jet plat de metal lichid pe suprafața unui tambur răcit rotativ cu un diametru de aproximativ 1000 mm și o lățime de 200 mm (vezi Fig. 1, a). Banda rezultată are o lățime de 3 până la 80 mm și o grosime de 20 ... 30 microni. Aliajele amorfe magnetice moi, pe bază de fier 2НСР, 9КСР, 30КСР și cobalt 71КНСР, 86КГСР, 82К3ХСР, 84ККХСР, sunt produse de tip aliaj 5-BD, precum și nanometoc fine. (Desemnările elementelor din clasele de aliaje sunt aceleași ca și pentru oțelurile aliate.) Aliajele sunt furnizate consumatorilor atât sub formă de bandă înfășurată în role, cât și sub formă de produse finite - miezuri magnetice. Pe lângă circuitele magnetice răsucite, ecranele magnetice, miezurile senzorilor și transformatoarelor magnetice, elementele rezistive etc. pot fi realizate dintr-o bandă amorfă.

Banda este furnizată fără tratament termic, totuși, produsele finite din majoritatea aliajelor necesită tratament termomagnetic obligatoriu (mai rar, tratament termic fără câmp magnetic) la 400…460 °C timp de 10…60 min. Tratamentul termomagnetic al aliajului 5BDSR, însoțit de nanocristalizare, se efectuează la 520...550 °C. Fără tratament termic, numai aliajul 71КНСР este utilizat pentru ecranele magnetice. Pentru fiecare lot de bandă este controlată nu numai compoziția chimică, ci și un întreg set de caracteristici magnetice după tratamentul termic (termomagnetic).

Elinvarurile amorfe sunt utilizate pentru fabricarea senzorilor seismici, a membranelor manometrice, a senzorilor de viteză, accelerație și cuplu; arcuri, cântare, cadrane și alte dispozitive cu arc de precizie. În Germania, a fost dezvoltat un aliaj marca Vitrovac-0080, care conține 78% nichel, bor și siliciu. Aliajul are rezistență la tracțiune = 2000 MPa, modul Young 1,5 * 105 MPa, densitate 8 g / cm3, rezistență electrică 0,9 Ohm * mm2 / m, limită de rezistență la încovoiere de aproximativ 800 MPa pe baza a 107 cicluri. Aliajul este recomandat pentru fabricarea arcuri, membrane și contacte.

Materialele amorfe sunt folosite pentru armarea țevilor de înaltă presiune, fabricarea cordonului de oțel pentru anvelope etc. În viitor, este posibil să se utilizeze aliaje amorfe pentru fabricarea volantelor. Astfel de volante pot fi folosite pentru a stoca energie și pentru a acoperi sarcinile de vârf din centralele electrice, pentru a îmbunătăți performanța mașinilor etc.

AMS pe bază de fier sunt utilizate ca materiale pentru miezurile transformatoarelor de înaltă frecvență pentru diverse scopuri, bobine și amplificatoare magnetice. Acest lucru se datorează pierderilor totale scăzute, care în cel mai bun AMS din această clasă sunt cu un ordin de mărime mai mici decât în oțelurile electrice cu siliciu.

Aliajele Fe-Si-B cu saturație magnetică ridicată au fost propuse pentru a înlocui aliajul cristalin convențional Fe-Si în miezurile transformatoarelor, precum și aliajele Ni-Fe cu permeabilitate magnetică ridicată. Absența anizotropiei magnetocristaline, combinată cu o rezistență electrică destul de mare, reduce pierderile de curent turbionar, mai ales la frecvențe înalte. Pierderea în miezuri din aliajul amorf Fe81B13Si4C2 dezvoltat în Japonia este de 0,06 W/kg, adică de aproximativ douăzeci de ori mai mică decât pierderea în foile de oțel pentru transformatoare orientate cu cereale. Economiile datorate reducerii pierderilor de energie prin histerezis la utilizarea aliajului Fe83B15Si2 în locul oțelurilor de transformare se vor ridica la 300 de milioane de dolari/an numai în SUA. Acest domeniu de aplicare al ochelarilor metalici are o perspectivă largă.

Pe lângă o permeabilitate magnetică inițială extrem de ridicată, în special la frecvențe înalte (10 kHz), precum și o magnetostricție zero, sticlele metalice pe bază de cobalt au o duritate ridicată și caracteristici bune de coroziune, astfel că sunt folosite ca materiale pentru capete de înregistrare magnetice. Aliajul Fe5Co70Si10B15 dezvoltat în Japonia a găsit performanță ridicată și aplicație largă. Călirea cu rolă produce o bandă de 50 µm grosime și 15 mm lățime cu o calitate excelentă pe ambele suprafețe (rugozitate ± 3 µm). Datorită densității ridicate a fluxului magnetic și rezistenței mari la uzură, capetele de înregistrare realizate dintr-o astfel de bandă au caracteristici generale mai bune decât capetele de ferită și permalloy. Aceste materiale sunt utilizate în sunet, video, computer și alte echipamente de înregistrare.

Benzile din aliaje de cobalt amorfe sunt utilizate în miezurile transformatoarelor de înaltă frecvență de dimensiuni mici în diverse scopuri, în special pentru surse de alimentare secundare și amplificatoare magnetice. Sunt utilizați în detectoare de scurgeri de curent, sisteme de telecomunicații și ca senzori (inclusiv de tip fluxgate), pentru ecrane magnetice și senzori sensibili la temperatură, precum și traductoare magnetice foarte sensibile. Rezistența ridicată combinată cu rezistența la coroziune fac posibilă utilizarea aliajelor amorfe pentru fabricarea cablurilor care funcționează în contact cu apa de mare, precum și a produselor ale căror condiții de funcționare sunt asociate cu expunerea la medii agresive.

Combinația dintre rezistența ridicată, rezistența la coroziune și rezistența la uzură, precum și proprietățile magnetice moi, face posibile alte aplicații. De exemplu, este posibil să se utilizeze astfel de ochelari ca inductori în dispozitivele de separare magnetică. Produsele țesute din bandă au fost folosite ca ecrane magnetice. Avantajul acestor materiale este că pot fi tăiate și îndoite în formele dorite fără a compromite caracteristicile lor magnetice.

Deoarece sticla este un lichid foarte suprarăcit, cristalizarea lor la încălzire are loc de obicei cu nucleare puternică, ceea ce face posibilă obținerea unui metal omogen, cu granulație extrem de fină. O astfel de fază cristalină nu poate fi obținută prin metode convenționale de prelucrare. Acest lucru deschide posibilitatea de a obține lipituri speciale sub formă de bandă subțire. Această bandă este ușor de îndoit și poate fi tăiată și ștanțată pentru a obține configurația optimă. Este foarte important pentru lipire ca banda să fie omogenă ca compoziție și să asigure un contact sigur în toate punctele produselor care sunt lipite. Lipiturile au o rezistență ridicată la coroziune. Sunt folosite în aviație și în tehnologia spațială.

În viitor, este posibil să se obțină cabluri supraconductoare prin cristalizarea fazei amorfe inițiale.

De asemenea, este cunoscută utilizarea aliajelor amorfe ca catalizatori pentru reacțiile chimice. De exemplu, un aliaj amorf Pd - Rh s-a dovedit a fi un catalizator pentru descompunerea NaCl în NaOH și C12, iar aliajele pe bază de fier oferă un randament mai mare (aproximativ 80%) în comparație cu pulberea de fier (aproximativ 15%) în reacție de sinteză

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

Metalele amorfe sunt adesea numite materialele viitorului, datorită unicității proprietăților lor care nu se găsesc în metalele cristaline convenționale. Informațiile despre principalele domenii de aplicare ale materialelor metalice amorfe sunt cuprinse în tabelul 12.4.

Utilizarea pe scară largă a metalelor amorfe este împiedicată de costul ridicat, stabilitatea termică relativ scăzută și, de asemenea, dimensiunile mici ale benzilor, firelor și granulelor rezultate. În plus, utilizarea aliajelor amorfe în structuri este limitată datorită sudabilității reduse a acestora.

3. Materiale semiconductoare amorfe și sticloase

Substanțe amorfe și sticloase care prezintă proprietăți semiconductoare. Ele se caracterizează prin prezența ordinii pe rază scurtă și absența ordinii pe rază lungă. Un material semiconductor sticlos, care poate fi considerat un tip special de substanță amorfă, se caracterizează prin prezența unei rețele spațiale în care, pe lângă atomii legați covalent, există grupări polare de ioni. În astfel de materiale, conexiunea dintre grupurile de atomi și ioni se realizează datorită forțelor covalente van der Waals cu rază scurtă. Semiconductorii sticloși anorganici au conductivitate electronică.

Spre deosebire de semiconductorii cristalini, semiconductorii sticloși nu au conducție de impurități. Impuritățile din semiconductorii sticloși afectează abaterea de la stoichiometrie și, prin urmare, le modifică proprietățile electrice. Acești semiconductori sunt colorați și opace în straturi groase. Materialele semiconductoare sticloase se caracterizează prin orientare greșită a structurii și legături chimice nesaturate.

După compoziția și structura lor, semiconductorii amorfi și sticloși sunt împărțiți în oxid, calcogenură, organice și tetraedrice.

Oxizi de sticlă care conțin oxigen sunt obținuți prin topirea oxizilor metalelor cu valență variabilă, de exemplu, V2O5-P2O5-ZnO. Oxizii metalici care formează aceste pahare au simultan cel puțin două stări de valență diferite ale aceluiași element, ceea ce determină conductivitatea lor electronică. Paharele de calcogenura fara oxigen se obtin prin topirea calcogenilor (S, Se, Te) cu elemente din grupele III, IV, V ale sistemului periodic. Semiconductori sticloi calcogenuri se obțin în principal fie prin răcirea topiturii, fie prin evaporare în vid. Reprezentanții tipici sunt sulfura și seleniura de arsen. Acestea includ, de asemenea, aliaje sticloase bicomponente și multicomponente de calcogenuri (sulfuri, seleniuri și telururi) ale diferitelor metale (de exemplu, Ge-S, Ge-Se, As-S, As-Se, Ge-SP, Ge-As-Se). , As -S-Se, As-Ge-Se-Te, As-Sb-S-Se, Ge-S-Se, Ge-Pb-S). Ochelarii de calcogenură au o transparență ridicată în regiunea IR a spectrului de la 1 la 18 µm. Filmele amorfe de compuși calcogenuri complecși au un mare potențial de a-și varia proprietățile fizico-chimice.

Filmele amorfe de Si, Ge, GaAs și alte substanțe semiconductoare nu prezintă interes practic datorită proprietăților lor. Absența ordinii pe distanță lungă în acești semiconductori și prezența unui număr mare de defecte, cum ar fi microporii, duce la prezența legăturilor suspendate nesaturate în mulți atomi. Consecința acestui lucru este o densitate mare de stări localizate (1020 cm-3) în band gap. Datorită naturii specifice a procesului de conducere electrică în semiconductori amorfi, este practic imposibil de controlat proprietățile electrice ale unor astfel de materiale.

Introducerea hidrogenului în filmele de siliciu amorf îi schimbă semnificativ proprietățile electrofizice. Dizolvându-se în siliciu amorf, hidrogenul închide legăturile suspendate (le saturează), ca urmare, într-un astfel de material „hidrogenat”, numit Si:H, densitatea stărilor din band gap scade brusc (la 1016-1017 cm-3) . Un astfel de material poate fi dopat cu impurități tradiționale donor (P, As) și acceptor (B), dându-i un tip de conductivitate electronică sau de găuri și creând joncțiuni p-n în el. Pe baza de siliciu, au fost sintetizate o serie de semiconductori amorfi hidrogenați cu proprietăți electrice și optice interesante Si1-xCx:H, Si1-xGex:H, Si1-xNx:H, Si1-xSnx:H.

Aplicarea practică a semiconductorilor amorfi și sticloși este variată. Siliciul amorf a acționat ca o alternativă mai ieftină la siliciul monocristal, de exemplu, în fabricarea celulelor solare pe baza acestuia. Absorbția optică a siliciului amorf este de 20 de ori mai mare decât cea a siliciului cristalin. Prin urmare, o peliculă -Si:H cu o grosime de 0,5-1,0 um este suficientă pentru o absorbție semnificativă a luminii vizibile în loc de substraturi scumpe de siliciu de 300 um. În comparație cu celulele din siliciu policristalin, produsele pe bază de -Si:H sunt produse la temperaturi mai scăzute (300 °C).

Siliciul hidrogenat este un material excelent pentru crearea elementelor fotosensibile în xerografie, senzori primari de imagine (senzori), ținte videocon pentru tuburile de transmisie de televiziune. Senzorii optici din siliciu amorf hidrogenat sunt utilizați pentru înregistrarea informațiilor video în memorie, în scopul detectării defectelor în industria textilă și metalurgică, în dispozitive pentru expunerea automată și controlul luminozității.

Semiconductorii sticloși sunt semi-izolatori fotoconductivi și sunt utilizați în electrofotografie, sisteme de înregistrare a informațiilor și o serie de alte domenii. Datorită transparenței lor în regiunea cu lungime de undă lungă a spectrului, semiconductorii sticloși calcogenuri sunt utilizați la fabricarea instrumentelor optice etc.

4. Metode generale de obţinere a materialelor amorfe

Metodele generale de obținere a materialelor amorfe pot fi descrise sub forma unei figuri.

amorf metalic cristalin fizic

Concluzie

Natura duală a materialelor amorfe este foarte apreciată din punct de vedere industrial. Lucrările experimentale și teoretice asupra corpurilor amorfe au făcut posibilă o mai bună înțelegere a caracterului paradoxal al structurii solide a acestor materiale. De asemenea, de ce a existat interes pentru aliajele metalice amorfe? În primul rând, pentru că aliajele metalice cu un ordin scurt de atomi sunt încă obiecte foarte interesante ale fizicii materiei condensate până în ziua de azi.

În ultimii ani, s-au obținut rezultate importante în studiul proprietăților mecanice, electrice și magnetice ale materialelor metalice amorfe. Cu toate acestea, finalizarea completă a cercetărilor asupra structurilor amorfe este încă în față. Problema structurii ordinii de scurtă durată în concordanță cu realitatea necesită soluția ei fără ambiguitate. Și la urma urmei, structurile amorfe sunt următoarele în linie, în care nu există nici măcar o ordine de scurtă durată. Deci studiul proprietăților utile ale materialelor amorfe continuă până în prezent.

Lista literaturii folosite

1. A. West Chimie în stare solidă, partea 2, M.: Mir, 1988

2. Zolotukhin I.V. Proprietățile fizice ale materialelor metalice amorfe. M.: Metallurgiya, 1986. 176 p.

3. B.V. Nekrasov, Fundamentele chimiei generale, M.: Khimiya, 1973.

4. Fel'ts A. Solide anorganice amorfe şi sticloase / A. Fel'ts. - M.: Mir, 1986. - 556 p.

5. Henney N. Solid State Chemistry / N. Henney. - M.: Mir, 1971. -223 p.

6. Aliaje metalice amorfe / V.V. Nemoshkalenko și alții / otv. ed. V.V. Nemoshkalenko. - Kiev: Naukova Dumka, 1987. - 248 p.

7. Suzuki, K. Metale amorfe / K. Suzuki, H. Fujimori, K. Hashimoto; ed. Ts. Masumoto. - M.: Metalurgie, 1987. - 328 p.

8. Ryabov, A.V. Metode moderne de topire a oțelului în cuptoare cu arc: manual / A.V. Ryabov, I.V. Chumanov, M.V. Shishimirov. -- Chelyabinsk: Editura SUSU, 2007. -- 188 p.

9. Site-ul JSC „Uzina metalurgică Ashinsky”: http://www.amet.ru.

10. Site „Wikipedia”: http://ru.wikipedia.org

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Polimerii ca substanțe organice și anorganice, amorfe și cristaline. Caracteristicile structurii moleculelor lor. Istoria termenului „polimerie” și semnificația acestuia. Clasificarea compușilor polimerici, exemple de tipuri ale acestora. Aplicație în viața de zi cu zi și în industrie.

prezentare, adaugat 11.10.2010

Varietatea proprietăților poliuretanilor (PU). Variația componentelor poliol și izocianat. Materii prime pentru producerea poliuretanilor: izocianați și alcooli polihidroxilici. Metode de sinteza a materialelor de vopsea PU și a intermediarilor. Metode moderne de modificare.

rezumat, adăugat 30.03.2009

Fazele gazoase, condensate, lichide și amorfe ale substanțelor. Descrierea structurii fazelor cristaline. Limitele de stabilitate ale structurilor cristaline. Defecte ale unui corp solid. Interacțiunea defectelor punctuale. Metode de obţinere a fazelor solide necristaline.

test, adaugat 20.08.2015

Caracteristici generale ale materialelor nanocompozite: analiza proprietăților metafizice, principalele domenii de aplicare. Luarea în considerare a caracteristicilor metamaterialelor, metodelor de creație. Cunoașterea proprietăților fizice, electronice și fotofizice ale nanoparticulelor.

rezumat, adăugat 27.09.2013

Istoria creării și analizei proprietăților fizice și chimice ale cauciucului butilic, un material important folosit pentru fabricarea diverselor cauciuc și a altor materiale în industria auto și chimică. Tehnologie de obținere a cauciucului butilic în suspensie.

rezumat, adăugat 21.10.2010

Metode comune de modificare fizică a polimerilor pentru a le conferi proprietăți specifice. Analiza termogravimetrică a magnetoplastelor. Caracteristici comparative ale materialelor pe bază de caolin. Proprietățile materialelor termoizolante.

articol, adăugat 26.07.2009

Studiul proprietăților fizice și chimice ale metalelor, caracteristicile interacțiunii lor cu substanțe simple și complexe. Rolul metalelor în viața umană și societate. Distribuția elementelor în natură. Modelul modificărilor proprietăților metalelor dintr-un grup.

prezentare, adaugat 02.08.2013

Studiul proprietăților fizice și mecanice ale amestecurilor de polimeri. Studiul principalelor metode de turnare a compușilor de cauciuc. Amestecarea materialelor polimerice în topitură și în soluție. Echipamente pentru fabricarea amestecurilor de polimeri. Evaluarea calității amestecării.

rezumat, adăugat 20.12.2015

Caracteristica structurală a poliolefinelor. Rezistența chimică comparativă a poliolefinelor în diferite medii agresive. Studiul proprietăților chimice, fizice, termice, mecanice, electrice ale poliolefinelor. Caracteristicile și structura polibutilenei.

lucrare de termen, adăugată 14.01.2012

Esența și clasificarea generală a combustibililor și lubrifianților. Caracteristicile combustibilului, uleiurilor. Evaluarea proprietăților și domeniului de aplicare a grăsimilor. Condiții optime de depozitare pentru diferite tipuri de combustibili și lubrifianți. Dezvoltarea și aplicarea de noi tehnologii în producția lor.

Structura corpurilor amorfe. Studiile folosind un microscop electronic și raze X indică faptul că în corpurile amorfe nu există o ordine strictă în aranjarea particulelor lor. Spre deosebire de cristale, acolo unde există comanda pe termen lungîn aranjarea particulelor, în structura corpurilor amorfe există ordine de închidere. Aceasta înseamnă că o anumită ordine în aranjarea particulelor este păstrată numai lângă fiecare particulă individuală (vezi figura).

Partea superioară a figurii arată dispunerea particulelor în cuarț cristalin, partea inferioară arată dispunerea particulelor în formă amorfă a existenței cuarțului. Aceste substanțe constau din aceleași particule - molecule de oxid de siliciu SiO2.

Ca particulele oricărui corp, particulele de corpuri amorfe oscilează continuu și aleatoriu și mai des decât particulele de cristale pot sări dintr-un loc în altul. Acest lucru este facilitat de faptul că particulele corpurilor amorfe nu sunt la fel de dense - în unele locuri există decalaje relativ mari între particulele lor. Totuși, aceasta nu este același lucru cu „locuri vacante” în cristale (vezi § 7-e).

Cristalizarea corpurilor amorfe.În timp (săptămâni, luni), niște corpuri amorfe spontan intră într-o stare cristalină. De exemplu, bomboanele de zahăr sau mierea, lăsate în pace câteva luni, devin opace. În acest caz, ei spun că mierea și bomboanele sunt „confiate”. Rupând o bomboană cu zahăr sau strângând mierea cu o lingură, vedem cu adevărat cristalele de zahăr formate, care existau anterior în stare amorfă.

Cristalizarea spontană a corpurilor amorfe indică faptul că starea cristalină a materiei este mai stabilă decât starea amorfă. MKT explică acest lucru. Forțele de respingere ale „vecinilor” fac ca particulele corpului amorf să se deplaseze în principal acolo unde există goluri mari. Ca rezultat, are loc o aranjare mai ordonată a particulelor, adică are loc cristalizarea.

Testează-te:

Scopul acestei secțiuni este de a introduce...
Ce caracteristică comparativă am dat corpurilor amorfe?
Pentru experiment folosim urmatoarele echipamente si materiale:...
În timp ce ne pregătim pentru experiență, noi...
Ce vom vedea pe parcursul experimentului?
Care este rezultatul experimentului cu o lumânare cu stearina și o bucată de plastilină?
Spre deosebire de corpurile amorfe, corpurile cristaline...
Când un corp cristalin se topește...
Spre deosebire de solidele cristaline, amorfe...
Corpurile amorfe includ corpuri pentru care...
Ce face corpurile amorfe să arate ca lichide? Sunt...
Descrieți începutul experimentului pentru a confirma fluiditatea corpurilor amorfe.
Descrieți rezultatul unui experiment pentru a confirma fluiditatea corpurilor amorfe.
Formulați o concluzie din experiență.
De unde știm că corpurile amorfe nu au o ordine strictă în aranjarea particulelor lor?
Cum înțelegem termenul „ordine pe distanță scurtă” în aranjamentul particulelor unui corp amorf?
Aceleași molecule de oxid de siliciu sunt disponibile atât în format cristalin, cât și ...
Care este natura mișcării particulelor unui corp amorf?
Care este natura aranjamentului particulelor unui corp amorf?
Ce se poate întâmpla cu corpurile amorfe în timp?
Cum poți fi sigur de prezența policristalelor de zahăr într-o bomboană sau în mierea confiată?
De ce credem că starea cristalină a materiei este mai stabilă decât starea amorfă?
Cum explică MKT cristalizarea independentă a unor corpuri amorfe?