Cтраница 3
Основой химического элемента, в том числе и металлов, является атом, состоящий из электрически положительного заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Способность атомов соединяться друг с другом, образовывая связи различной прочности, объясняется разницей в электронном строении элементов. Соединение отдельных атомов между собой и образование атомных комплексов обусловливает создание молекул химических соединений, образование атомных агрегатов металлов и других веществ. Эта способность атомов одного и того же или различных веществ образовывать неразъемное соединение является важнейшим фактором при сварке металлов. Основой образования неразъемных соединений является взаимодействие электронов, а движущей силой этого взаимодействия - стремление атомов к образованию завершенных электронных оболочек и достижению наиболее устойчивого распределения электронов. Возможность отдачи электронов одними атомами и присоединения их другими создает положительно и отрицательно заряженные ионы, которые, притягиваясь друг к другу, обусловливают наличие прочной атомной связи. Оставшиеся у ионов заполненные или незаполненные оболочки, взаимодействуя, определяют строгую закономерность расположения атомов-ионов в пространственной кристаллической решетке. Характер этого расположения атомов определяет вид пространственной кристаллической решетки. Для соединения двух металлов имеет значение соответствие их кристаллического строения и размеров атомов. [31]
Природа комплексных цианидов также была разъяснена в работах Гей-Люссака. Поррет 49 получил в 1814 г. железистосинеродистую кислоту, обрабатывая водный раствор железистосинеродистого калия винной кислотой, растворенной в спирте. Опираясь на аналогию с поведением циана и руководствуясь мыслью о существовании атомных комплексов, Гей-Люссак пришел к выводу, что спирт образован из этилена и воды, так же как сахар - из углерода и воды. Плотность паров спирта подтверждала, что он получается из 1 объема этилена и 1 объема воды. Однако только превращение спирта в этилен под действием серной кислоты ( реакция, осуществленная в 1795 г. голландскими химиками Дейманом, Троствейком, Бондтом и Лауверенбургом) сделала приемлемым толкование, предложенное Гей-Люссаком. [32]
В расплаве вблизи температуры кристаллизации имеются два вида кластеров, способных и неспособных к кристаллизации. Наличию кластеров в расплаве благоприятствуют больший объем и более низкая симметрия микрообластей ближнего порядка по сравнению с твердым состоянием. Кристаллизация жидкости с квазикристаллической структурой обусловлена кинетическим барьером, затрудняющим миграцию молекул и приводящим к увеличению упорядоченности системы. При значительном отличии структуры расплава от структуры кристалла перестройка атомов для зарожде ния и роста кристаллов требует большей затраты энергии, чем в случае сходных структур. Кластеры и другие атомные комплексы в расплаве должны диссоциировать для того, чтобы атомы могли встроиться в решетку растущего кристалла. Наряду с кластерами-зародышами в несколько более разупорядоченной и менее плотно упакованной области расплава, обладающей квазигазообразной структурой, плавают некристаллизуемые кластеры. Кластеры-зародыши и некристаллизуемые кластеры находятся в расплаве в определенном соотношении. Эта гипотеза, по мнению Уббелоде, может восполнить недостатки флуктуационной теории. [33]
Когда молекулы расположены в неопределенном порядке, структура вещества называется аморфной. Если молекулы располагаются с соблюдением определенной закономерности при сохранении между ними одинаковых расстояний, структура вещества носит название кристаллической. Кристаллическая структура вещества проявляется в таких его оптических свойствах, как двойное лучепреломление, образование интерференционных полос при просвечивании и в его механических свойствах. Полиэтилен может служить примером кристаллического полимера. На отдельных участках линейные молекулы полиэтилена входят в тесное соприкосновение и расстояние между ними становится соизмеримым с расстоянием между атомными комплексами внутри молекулы. Эти участки плотной упаковки молекул называются кристаллитами. Кристаллиты полиэтилена и вообще кристаллического полимера расположены относительно друг друга под различными углами, между ними образуются пустоты и пространства, заполненные аморфными частями молекул. Поэтому, строго говоря, абсолютно кристаллического строения нет и у кристаллических полимеров. [34]
После расплавления сплава Fe - 3 % С в нем продолжают осуществляться процессы дорастворения графитных включений. Повышение температуры до - 1350 С способствует завершению этого процесса и получению истинного раствора углерода в железе ( ом. Это обусловлено энергетической неравноценностью межатомных взаимодействий Fe - С, С - С и Fe - Fe. Из-за большей энергии межчастичного взаимодействия разноименных атомов Fe - С ло сравнению с одноименными Fe - Fe в железоуглеродистом расплаве формируются сиботаксические атомные комплексы FexC. Они сравнительно слабо взаимодействуют с окружающими их атомами железа, поскольку связующие электроны атомов, входящих в состав таких комплексов, принимают участие в образовании преимущественно внутренних, в значительной степени локализованных связей. Процесс вязкого течения в этом случае осуществляется по наиболее ослабленным связям, а значение вязкости оказывается пониженным. [35]