Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634840)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: взаимодействие частиц, энергия поверхности, смачивание: учебное пособие (220,00 руб.)

0   0
Первый авторДанилов Виктор Евгеньевич
АвторыМорозова Марина Владимировна, Айзенштадт Аркадий Михайлович
ИздательствоСеверный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Страниц95
ID745870
АннотацияРассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц
Кому рекомендованоПредназначено для магистрантов, аспирантов и молодых ученых, занимающихся исследованиями в области материаловедения, физической и коллоидной химии и интересующихся вопросами физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц
ISBN978-5-261-01467-6
Данилов, В.Е. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: взаимодействие частиц, энергия поверхности, смачивание: учебное пособие / М.В. Морозова, А.М. Айзенштадт; В.Е. Данилов .— Архангельск : Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2020 .— 95 с. : ил. — ISBN 978-5-261-01467-6 .— URL: https://rucont.ru/efd/745870 (дата обращения: 27.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Ультрадисперсные_и_наноразмерные_порошки_взаимодействие_частиц,_энергия_поверхности,_смачивание_учебное_пособие.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» В.Е. Данилов, М.В. Морозова, А.М. Айзенштадт УЛЬТРАДИСПЕРСНЫЕ И НАНОРАЗМЕРНЫЕ ПОРОШКИ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ, ЭНЕРГИЯ ПОВЕРХНОСТИ, СМАЧИВАНИЕ Учебное пособие Архангельск САФУ 2020
Стр.1
УДК 544.723 ББК 30.3 Д18 Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Рецензенты: В.В. Строкова, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой материаловедения и технологии материалов Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, советник РААСН; А.С. Князев, доктор химических наук, директор ООО «Инжиниринговый химико-технологический центр», г. Томск Данилов, В.Е. Д18 Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: взаимодействие частиц, энергия поверхности, смачивание [Электронный ресурс]: учебное пособие / В.Е. Данилов, М.В. Морозова, А.М. Айзенштадт; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. – Электронные текстовые данные. – Архангельск: САФУ, 2020. – 95 с. ISBN 978-5-261-01467-6 Рассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц. Предназначено для магистрантов, аспирантов и молодых ученых, занимающихся исследованиями в области материаловедения, физической и коллоидной химии и интересующихся вопросами физикохимии взаимодействия ультраи наноразмерных частиц. УДК 544.723 ББК 30.3 Издательский дом им. В.Н. Булатова САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56 ISBN 978-5-261-01467-6 © ДаниловВ.Е., Морозова М.В., Айзенштадт А.М., 2020 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2020 2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................. 1. УСТОЙЧИВОСТЬ НАНОДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ .............................. 1.1. Факторы устойчивости .......................................................................... 1.2. Теория ДЛФО ......................................................................................... 1.3. Потенциал притяжения Ван-дер-Ваальса ............................................ 5 7 7 7 9 2. РАСЧЕТ СЭП ПО УГЛУ СМАЧИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ................. 22 2.1. Модели, учитывающие межфазное натяжение .................................. 23 2.2. Краевой угол и поверхностная энергия ............................................... 26 2.3. Метод Зисмана ....................................................................................... 28 2.4. Уравнение состояния ............................................................................. 31 2.5. Метод Фоукса ......................................................................................... 31 2.6. Расширенный метод Фоукса ................................................................. 33 2.7. Метод Оунса, Вендта, Рабеля и Кьельбле ........................................... 34 2.8. Метод Ву ................................................................................................. 37 2.9. Метод Шульца ........................................................................................ 39 2.10. Кислотно-основный метод по Оссу и Гуду ....................................... 42 3. ПРЕДСКАЗАНИЕ СМАЧИВАНИЯ: КРИВАЯ СМАЧИВАНИЯ .......... 44 3.1. Статический краевой угол .................................................................... 45 3.2. Динамический краевой угол ................................................................. 46 3.3. Наступающий угол ................................................................................ 46 3.4. Отступающий угол ................................................................................ 47 4. ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА СМАЧИВАНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ................................................. 48 4.1. Требования к используемой рабочей жидкости ................................. 49 4.2. Требования к условиям проведения испытаний (состояние окружающей, искусственно создаваемой или моделируемой среды и т.п.) ........................................................................................ 49 4.3. Требования к подготовке объекта испытаний .................................... 49 4.4. Требования к обслуживанию объекта испытаний .............................. 50 4.5. Требования к порядку работы на объекте испытаний по завершении испытаний .................................................................... 51 4.6. Ограничения и другие указания, которые необходимо выполнять на всех или отдельных режимах испытаний ................... 51 4.7. Методика измерения статических краевых углов на прямом предметном столе ................................................................................... 51 4.8. Методика измерения ассиметричных статических краевых углов на наклонном предметном столе .......................................................... 53 3
Стр.3
5. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФОРМЫ КАПЛИ ...................................................... 54 5.1. Тангентальные методы .......................................................................... 54 5.2. Метод высоты-ширины ......................................................................... 54 5.3. Метод сегмента (круга) ......................................................................... 55 5.4. Метод Юнга-Лапласа ............................................................................ 55 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРАЕВЫХ УГЛОВ СМАЧИВАНИЯ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ «SESSILE DROP» .................................................................... 56 7. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА БЕСЦЕМЕНТНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО 64 8. ДИСПЕРСНОСТЬ И УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ПОРОШКОВ ........ 68 9. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОРОШКАХ ..................................... 73 10. ДЗЕТА-ПОТЕНЦИАЛ ПОВЕРХНОСТИ ПОРОШКОВ......................... 76 10.1. Электрические свойства нанодисперсных систем ........................... 76 10.2 Влияние электролитов на электрокинетический потенциал ............ 80 11 АДСОРБЦИЯ НА ПОРОШКАХ ................................................................ 81 11.1. Теоретические основы метода сорбции газов................................... 81 11.2. Определение удельной поверхности из изотерм в модели Брунауэра– Эммета–Теллера ............................................................. 89 11.3. Сравнение одно- и многоточечного вариантов ................................ 92 11.4. Определение пористости ..................................................................... 94 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ........................................... 94 4
Стр.4
ВВЕДЕНИЕ Минеральные порошки представляют собой дисперсные системы, образующиеся в процессе дробления и измельчения горных пород или отходов промышленных производств, на поверхность которых затем могут наноситься дополнительные вещества, изменяющие их физико-химические свойства. Размер частиц порошков лежит, как правило, в пределах от 0,1 до 1000 мкм. Применение данных материалов (в качестве сухих строительных смесей, компонентов вяжущего, микронаполнителей, активных добавок и т.д.) является основой практически всех отраслей строительства. Порошковые материалы должны составлять отдельный раздел материаловедения. Из областей применения ультрадисперсных и наноразмерных порошков можно выделить их использование в качестве наполнителей в суспензиях и композитных материалах. Тонкодисперсные порошки улучшают характеристики материалов, применяемых в микроэлектронике, при получении смазок, абразивов, мембран, катализаторов, адсорбентов. Порошки используются для получения различных функциональных покрытий: противоизносных, ресурсосберегающих, гидрофобных, самоочищающихся и пр. Эти покрытия расширяют ресурсные возможности техники, конструкций, изделий, применяемых в различных отраслях (в машиностроении и строительстве, на транспорте, в медицине и быту и т.д.). Нанодисперсные порошки обеспечивают создание новых типов композитных наноматериалов с возможностями широкого практического применения. Свойства частиц порошка, а также материалов, полученных с их применением, зависят не только от химического состава, но и от размеров (формы) частиц. В наноразмерной области соотношение поверхностных и объемных атомов частиц становится соизмеримым, в отличие от микро- и макрочастиц, а потому свойства нанопорошков могут значительно отличаться от их макродисперсных аналогов. Поэтому материаловедческая схема при рассмотрении свойств и характеристик порошковых материалов должна состоять из позиций «состав – структура – дисперсность – свойства». Здесь немаловажно напомнить, что под ультрадисперсными понимают порошки, имеющие микронные и более мелкие размеры частиц. Нанодисперсные («нано» в переводе с греческого – карлик) порошки имеют размеры 10-9 м и в создании используются материалы, состоящих или имеющих фрагменты размером от 1 до 100 нм. Вместе с тем свойства порошковых материалов формируются прежде всего поверхностными явлениями, интенсивность протекания которых определяется дисперсионным взаимодействием составляющих частиц. Кроме того, взаимодействие поверхности порошков с окружающей средой обя5
Стр.5
зательно будет связано с начальным этапом этого взаимодействия – смачиванием межфазной поверхности. Поэтому для большинства физикохимических процессов в порошковых материалах межфазная поверхность играет ключевую роль. Без выяснения сути поверхностных явлений в таких высокодисперсных системах невозможно эффективное использование наноразмерных эффектов при реализации порошковых технологий. В данном учебном пособии даны основные теоретические положения энергетики дисперсионного взаимодействия между частицами ультра- и нанодисперсных порошковых материалов, рассмотрены теоретические вопросы и экспериментальные приемы определения термодинамических и гидрофильногидрофобных характеристик. Учебное пособие в основном связано с изучением термодинамики поверхностных явлений и, на наш взгляд, позволит студентам-магистрантам и аспирантам познакомиться с современным состоянием исследований поверхностей твердых тел. 6
Стр.6

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Антиплагиат система на базе ИИ