Характеристическая энергия Гх _э_ представляет собой сумму свободной поверхностной энергии и потерь энергии в результате ее рассеяния, рассчитанных на 1 см2 новой поверхности. По данным ряда авторов, характеристическая энергия имеет порядок 10е эрг/см2, в то время как свободная поверхностная энергия резин есть величина порядка Ю2 эрг/см*. Очевидно, что практически характеристическая энергия представляет собой только потери в процессе раздира, отнесенные к 1 смг новой поверхности*. С этой точки зрения легко объяснить экспериментальные факты, о которых пойдет речь ниже.[10, С.236]
Твердые частицы, контактирующие друг с другом при повышенных температурах, проявляют тенденцию к уменьшению общей площади поверхности путем коалесценции. Этот процесс называется спеканием [19]. Он обычно сопровождается уменьшением общего объема слоя макрочастиц. Как показано в разд. 4.1, уменьшение площади поверхности раздела приводит к изменению свободной поверхностной энергии. Поэтому поверхностное натяжение становится стимулирующей силой в процессе коалесценции. Процесс спекания при уплотнении развивается в две стадии: на первой происходит развитие поверхности раздела и перемычек между смежными частицами при незначительном изменении плотности, на второй — последующее уплотнение за счет исключения пустот внутри самой частицы.[1, С.278]
Изменение удельной свободной поверхностной энергии, наблюдаемое в случае смачивания жидкостью А жидкости В, равно:[1, С.81]
Теория Гриффита и большинство последующих рассматривают разрушение реальных материалов, имеющих до нагружения начальные микротрещины. Под действием приложенного растягивающего напряжения сг на краях микротрещин возникает локальное перенапряжение о*, во много раз превышающее среднее напряжение, рассчитанное на все сечение образца. Гриффит рассматривал условие роста начальной поперечной трещины длиной /0 с точки зрения баланса упругой и свободной поверхностной энергии образца:[2, С.290]
Капля жидкости А, находящаяся на поверхности жидкости В (рис. 4.1, а), растекается и при этом покрывает дополнительную площадь на поверхности жидкости В. В результате растекания увеличивается свободная поверхность жидкости А и поверхность контакта обеих жидкостей АВ; при этом происходит соответствующее уменьшение свободной поверхности В. Поскольку поверхностное натяжение равно удельной свободной энергии поверхности, этот процесс приводит к следующему изменению значений удельной свободной поверхностной энергии рассматриваемых поверхностей:[1, С.80]
Для обеспечения прочного адгезионного соединения необходимо по возможности увеличить площадь контакта. Однако следует иметь в виду, что одного этого часто бывает недостаточно, если поверхностный слой одного из соединяемых тел обладает низкой механической прочностью. Так, в случае кристаллизующихся полимеров, у которых рост сферолитов сопровождается вытеснением низкомолекулярных фракций на периферию, поверхностный слой, если не принять специальных мер, обеспечивающих интенсивное зародыше-образование на поверхности, будет обладать меньшей прочностью. Увеличения прочности поверхностного слоя удается добиться, инициируя формирование сетчатых структур на поверхности твердого тела [6]. Плавление кристаллизующихся полимеров на поверхности подложки, обладающей высоким уровнем свободной поверхностной энергии (например, полиэтилена на поверхности алюминия), обеспечивает формование прочных адгезионных соединений. В то же время адгезия к поверхности алюминия полиэтиленовой пленки, охлаждение которой происходило на воздухе, оказывается невелика. Известны экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что интенсивное зародышеобразование, возникающее на поверхности с высокой поверхностной энергией, сопровождается вытеснением с поверхности низкомолекулярных фракций. Одновременно в поверхностном слое возникает большое число межмолекулярных и внутрикристаллических зацеплений. Оба эти эффекта приводят к упрочнению поверхностного слоя и способствуют увеличениюпрочности адгезионного соединения.[1, С.83]
Учитывая малое значение механических потерь 6Qs по сравнению со свободной поверхностной энергией полимера а, положим для оценок а0*=а. Для полиметилметакрилата (ПММА) наиболее надежные измерения свободной поверхностной энергии дают а = = 3,9-10~2 Дж/м2. Для органических полимеров значение Км имеет[2, С.312]
Неустойчивость коллоидных систем объясняется большой, всегда положительной свободной поверхностной энергией, сосредоточенной на межфазной поверхности раздела. Поверхностная энергия С5 представляет собой произведение поверхностного натяжения о на площадь поверхности раздела фаз 5. В соответствии с законами термодинамики такие системы неравновесны и стремятся перейти в состояние, соответствующее минимальной свободной энергии, т. е. разделиться на отдельные фазы с минимальной поверхностью раздела.[6, С.415]
При /о=10~~7 м (микротрещина) для неориентированного капрона теория дает сгк<0) = 320 МН/м2 (для неориентированного полимера,, как и прежде, Я^1,2 нм, со = 1,4• 10"28 м3), а для ориентированного ак(0)=1ЮО МН/м2 (безопасное напряжение при значении свободной поверхностной энергии а = 0,1 Дж/м2 ао = 50 МН/м2). Эти значения близки к экспериментальным 250 и 1150 МН/м2.[2, С.323]
Предполагают [10], что наблюдаемое постоянство удельной активности катализатороводинакового химического состава, но приготовленных в разных условиях, обусловлено взаимодействием поверхности катализатора с реакционной средой, благодаря которому первоначальная структура поверхности перестраивается, приближаясь к одному и тому же состоянию, стремясь к минимуму свободной поверхностной энергии. Это приводит к выравниванию структуры и свойств всех граней независимо от их первоначальных различий. Это же характерно и для окисных катализаторов при постоянстве химического состава.[3, С.105]
В области малых концентраций пластификатора, тт е. при меж* пачечной пластификации, наблюдается противоположное явление: понижение температуры стеклования тем больше, чем хуже пластификатор совмещается с полимером. В данной области концентраций пластификатор играет роль поверхностно-активного вещества, адсорбирующегося на поверхности раздела пачка — воздух. Физическая адсорбция является термодинамически необходимым процессом, сопровождающимся уменьшением свободной поверхностной энергии. Чем больше величина углеводородного радикала 3,молекуле пластификатора, тем хуже он растворяется в полимере, тем луч [не он адсорбируется.[5, С.447]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.