Зависимость - поверхностная энергия
Cтраница 1
Зависимость поверхностной энергии от размера частицы предопределяет связь между температурой плавления наноча-стицы и ее размером. Рассмотрим систему, представляющую собой твердую сферическую изотропную частицу, находящуюся в своем расплаве. В условиях равновесия суммарное изменение энергии этих подсистем равно нулю. [1]
Полное объяснение зависимости поверхностной энергии разрушения от типа наполнителя и его объемной доли в настоящее время отсутствует. [3]
Очевидно, анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять [111] зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. Поскольку поверхностная энергия тензорная величина, это объяснение вполне убедительно. Согласно [112], анизотропия смачивания может быть вызвана анизотропией механических свойств деформированной подложки и, следовательно, анизотропией нормальной компоненты поверхностной энергии, а также анизотропией силового поля вокруг ориентированных макромолекул. Обнаруженная зависимость смачивания от деформации представляет несомненный теоретический и практический интерес. [4]
Еще одно преимущество образцов с постоянной dC / dA заключается в возможности использования их для определения зависимости поверхностной энергии разрушения от скорости роста трещины. Такие исследования могут быть проведены различными способами. Образец нагружается до определенной величины и измеряется скорость распространения трещины или образец нагружается при различной скорости деформирования и скорость роста трещины рассчитывается по скорости деформирования и нагрузке с помощью соответствующих аналитических выражений. В принципе при этом может быть получена обширная информация о зависимости ур от v, однако этот способ значительно сложнее первых двух. Его использовали для определения зависимости у / 7 от v для ряда гомогенных хрупких материалов, например эпоксидных смол, отвержденных в различных услови - - 2 ях ( рис. 2.5) [13], а в самое последнее время и наполненных пластиков [14], поведение которых при разрушении более - з подробно будет проанализировано ниже. [6]
Другим вопросом физики поверхностных явлений, которому с недавнего времени стали уделять большое внимание, является выяснение зависимости поверхностной энергии и скорости испарения жидкости с поверхности маленьких капель от ее кривизны. [7]
 |
Фотографии, иллюстрирующие изменение краевого угла смачивания поверхности стали 09Г2С при усталостном нагружении. [8] |
Это, в свою очередь, согласно взятой из литературных источников 15, 61 методики определения свободной поверхностной энергии, позволило построить зависимость поверхностной энергии стали 09Г2С от уровня накопления усталостных повреждений, показанной на рисунке 4, где мы видим увеличение поверхностной энергии. [9]
Для проверки этой гипотезы были изготовлены [114] модельные образцы со специально созданным микрорельефом, который изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа. На этом основании был сделан вывод [114] о том, что анизотропия шероховатости не может быть причиной наблюдаемого эффекта, и анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. [10]
В самом деле, поверхность разрыва возникает только тогда, когда существуют две объемные фазы, и не может находиться отдельно от них, являясь в этом смысле неавтономной фазой [12] в отличие от объемных автономных фаз. Поверхность разрыва всегда находится в поле прилегающих фаз, и, следовательно, в уравнениях, вообще говоря, должна присутствовать работа внешних сил YJ, в частности вторичных химических потенциалов [12], показывающих зависимость поверхностной энергии от масс объемных фаз. Однако строгая теория с учетом вторичных химических потенциалов [12] приводит к выводу, что в случае равновесия эти величины исчезают из термодинамических уравнений. Что касается метода слоя конечной толщины, то здесь трудность, связанная с неавтономностью поверхности разрыва, обходится еще легче: вследствие быстрого спада влияния объемных фаз с расстоянием ( см. § 3) толщину поверхностного слоя всегда можно выбрать таким образом, чтобы он стал практически автономным. Это обеспечивает применимость уравнений (1.45) и (1.46) к поверхностным слоям. [11]
Для описания параметров состояния конденсированного углерода в ПД применялись УРС в форме Грю-найзена [3], полученные авторами для нанодисперсного графита и алмаза. Для наночастиц графита и алмаза в были сконструированы УРС на основе соответствующих крупнокристаллических фаз углерода с учетом изменения энергии Гиббса и энтропии УДЧ, обусловленного высокой поверхностной энергией наночастиц. Изменение энтропии и энтальпии образования вещества в ультрадисперсном состоянии, связанное с изменением размера, формы и структуры УДЧ, а также учетом зависимости поверхностной энергии ( коэффициента поверхностного натяжения) от температуры, сводилось к коррекции этих величин ( энтальпии образования вещества и энтропии) в стандартных условиях. [12]
Термодинамические свойства вещества, находящегося в ультрадисперсном состоянии отличаются от свойств вещества в крупнокристаллическом виде, прежде всего появлением зависимости этих свойств не только от внутренней структуры, но и от формы и размера наночастиц частиц. Высокая поверхностная энергия и малый размер УДЧ углерода вызывают соответствующие изменения энтальпии и энтропии вещества. В данной работе для наночастиц графита и алмаза в жидкой и твердой фазах были сконструированы УРС на основе соответствующих крупнокристаллических фаз углерода с учетом изменения энергии Гиббса и энтропии УДЧ, обусловленного высокой поверхностной энергией наночастиц. Изменение энтропии и энтальпии образования вещества в ультрадисперсном состоянии, связанное с изменением размера, формы и структуры УДЧ, а также учетом зависимости поверхностной энергии ( коэффициента поверхностного натяжения) от температуры, сводилось к коррекции этих величин ( энтальпии образования вещества и энтропии) в стандартных условиях. [13]
Страницы: 1