Cтраница 3
Но для большинства минералов поверхностный барьер мало отличается от энергии активации движения дислокации сквозь решетку, равной энергии активации образования перегиба на линии дислокации, есл сопротивление оказывает главным образом сила Пайерлса. Например, для оливина обе величины близки к 200 кДж / моль. Поэтому не удивительно, что для ионных и ионно-ковалентных кристаллов, в которых сила Пайерлса велика, адсорбционное пластифицирование проявляется лишь при действии сред, обладающих достаточно большой поверхностной активностью. [31]
Но для большинства минералов поверхностный барьер мало отличается от энергии активации движения дислокации сквозь решетку, равной энергии активации образования перегиба на линии дислокации, если сопротивление оказывает главным образом сила Пайерлса. Например, для оливина обе величины близки к 200 кДж / моль. Поэтому не удивительно, что для ионных и ионно-ковалентных кристаллов, в которых сила Пайерлса велика, адсорбционное пластифицирование проявляется лишь при действии сред, обладающих достаточно большой поверхностной активностью. [32]
Характерно, что такое же действие на ползучесть монокристаллов свинца - смещение предела текучести и всей реологической кривой ( но в обратном направлении - в сторону больших напряжений) вызывают твердые пленки соответствующей толщины на поверхности образцов, например окиси свинца или поликристаллического цинка. ПАВ поаволяют уточнить наши представления о роли поверхностного потенциального барьера, препятствующего движению дислокаций в приповерхностном слое металла, и о механизме адсорбционного пластифицирования, который состоит в облегчении перемещения дислокационных сегментов в относительно глубоком приповерхностном слое ( например до десятков микрон), что обусловливается при понижении свободной поверхностной энергии соответствующим уменьшением работы елементарного акта развития новых мо-ноатошшх ячеек поверхности при ее прочерчивании точками выхода дислокаций. [33]
Характерно, что такое же действие на ползучесть монокристаллов свинца - смещение предела текучести и всей реологической кривой ( но в обратном направлении - в сторону больших напряжений) вызывают твердые пленки соответствующей толщины на поверхности образцов, например, окиси свинца или поликристаллического цинка. ПАВ позволяют уточнить наши представления о роли поверхностного потенциального барьера, препятствующего движению дислокаций в приповерхностном слое металла, и о механизме адсорбционного пластифицирования, который состоит в облегчении перемещения дислокационных сегментов в относительно глубоком приповерхностном слое ( например до десятков микрон), что обусловливается при понижении свободной поверхностной энергии соответствующим уменьшением работы глементарного акта развития новых мо-ноато 1 гаых ячеек поверхности при ее прочерчивании точками выхода дислокаций. [34]
Смазочная способность при граничном режиме смазки не связана с вязкостью смазочного материала, а зависит от сложных физических и химических процессов, протекающих на поверхности раздела фаз твердое тело-смазочный материал. Она определяется образованием особого граничного слоя и воздействием активных компонентов смазки на поверхность металлов. При этом, с одной стороны, на металле возникае-i адсорбционный слой с его специфической структурой, а с другой, - имеет место адсорбционное пластифицирование поверхностного слоя металла. Этот эффект, открытый более 50 лет назад П. А. Ребиндером и получивший название эффекта iPe - биндера, вносит существенный вклад в смазочное действие. [35]
Смазочная способность при граничном режиме смазки не связана с вязкостью смазочного материала, а зависит от сложных физических и химических процессов, протекающих а поверхности раздела фаз твердое тело-смазочный материал. Она определяется образованием особого граничного слоя и воздействием активных компонентов смазки на поверхность металлов. При этом, с одной стороны, на металле возникает адсорбционный слой с его специфической структурой, а с другой, - имеет место адсорбционное пластифицирование поверхностного слоя металла. Этот эффект, открытый более 50 лет назад П. А. Ребиндером и получивший название эффекта iPe - биндера, вносит существенный вклад в смазочное действие. [36]
Действие активированных смазочно-охлаждаю-щих сред на процесс резания металлов различные авторы объясняют по-разному. Так, работы [62-68] позволили установить, что сопротивление металлов деформированию и разрушению понижается вследствие адсорбции ими поверхностно-активных веществ из окружающей среды. Если ПАВ не могут проникнуть внутрь кристаллической решетки твердого тела, то они снижают энергию его внешней поверхности, облегчая выход дислокаций наружу. Способностью к адсорбционному пластифицированию поверхности металлов обладают органические кислоты, спирты, их эфиры, амины, сульфиды, хлориды, а также жидкие металлы и многие другие ПАВ. [37]
В работе [13] описан метод исследования механизма действия активных смазочных сред, основанный на моделировании пластического течения металла под действием одиночного микровыступа на поверхности деформирующего инструмента. Экспериментально установлено, что адсорбционно-активные смазки в процессе деформации размягчают поверхностный слой толщиной в сотые и десятые доли микрометра. Образовавшийся пластифицированный слой металла оказывает большое влияние на объемную деформацию нижележащих слоев. При тангенциальном микродеформировании в присутствии адсорбционно-активной смазочной среды наблюдаются одновременно два эффекта: адсорбционное пластифицирование очень тонкого слоя металла и уменьшение сдвиговой деформации под влиянием пластифицированного слоя. [38]
С общей точки зрения интересно проследить влияние состава и строения молекул, их величины ( молекулярный вес и объем, положение в гомологическом ряду, степень полимеризации), состава, количества и положения активных функциональных групп, а в случае растворов электролитов - числа зарядов ( валентности) и раз-мере ионов. Особое внимание заслуживают образование, строение, форма и свойства мицелл ПАВ в зависимости от состава и строения их молекул и свойств дисперсионной среды. В первом приближении строение микроскопических и соответствующих высокодисперсных частиц сходно, но у последних фазовая структура может не достигнуть полного развития или частично деградировать, в частности под влиянием адсорб-ционно-активной среды. Показано, что адсорбционно-активная среда может обусловить различные превращения частиц: их набухание, адсорбционное пластифицирование, облегчающее диспергирование, фазовые превращения и, при соответствующих условиях, образование соединений включения в кристаллической решетке. [39]
Обзор сведений по кварцу содержится в книге [257] и в работе [258], из которых видно, насколько велик разброс литературных данных. Однако можно считать, что свободная энергия негидратированной силоксановой поверхности кварца, обнажающейся при образовании ступеньки, вряд ли успевает сильно снизиться при физической адсорбции воды или при смачивании, а термоактивируемая химическая модификация поверхности с образованием силанольных связей требует большего времени. В то же время известно, что движение дислокаций в кварце может значительно облегчаться под действием воды. Сопротивление движению дислокаций уменьшается, и поэтому диффузия ОН-групп ( или, возможно, ионов Н или Н3О) контролирует подвижность дислокаций и, следовательно, скорость деформации. По сути, здесь мы имеем дело с явлением, близким к адсорбционному пластифицированию, только облегчение разрыва межатомных связей происходит в другом координационном окружении - не на поверхности, а в объеме. [40]
Обзор сведений по кварцу содержится в книге [257] и в работе [258], из которых видно, насколько велик разброс литературных данных. Однако можно считать, что свободная энергия негидратированной силоксановой поверхности кварца, обнажающейся при образовании ступеньки, вряд ли успевает сильно снизиться при физической адсорбции воды или при смачивании, а термоактивируемая химическая модификация поверхности с образованием силанольных связей требует большего времени. В то же время известно, что движение дислокаций в кварце может значительно облегчаться под действием воды. Сопротивление движению дислокаций уменьшается, и поэтому диффузия ОН-групп ( или, возможно, ионов Н или НзО) контролирует подвижность дислокаций и, следовательно, скорость деформации. По сути, здесь мы имеем дело с явлением, близким к адсорбционному пластифицированию, только облегчение разрыва межатомных связей происходит в другом координационном окружении-не на поверхности, а в объеме. [41]