Композиционные материалы и многофункциональные покрытия | |
Название | Общий подход к описанию свойств твердых частиц, определяемых поверхностной энергией |
DOI | 10.17580/tsm.2019.01.08 |
Автор | Вольдман Г. М. |
Информация об авторе | Г. М. Вольдман, независимый эксперт, эл. почта: gvoldman@bk.ru, Москва, Россия |
Реферат | В настоящее время для описания зависимости свойств дисперсных частиц, определяемых поверхностной энергией (поверхностного давления, равновесного давления пара, концентрации насыщенного раствора), от размера частиц используют уравнения Юнга – Лапласа, Кельвина (Томсона) и Оствальда – Фрейндлиха. В основе всех этих уравнений лежат решения производной dS/dV, полученные Юнгом и Лапласом для криволинейной поверхности жидкости: dS/dV = (1/r1 + 1/r2), где r1 и r2 — главные радиусы кривизны, и для сферической капли (r1 = r2 = r): dS/dV = 2/r. Эти решения неприменимы к плоским поверхностям (r1 = r2 = ∞) и, соответственно, к твердым частицам, ограниченным такими поверхностями, а использование в качестве параметра этих уравнений радиуса эквивалентной сферы не позволяет учитывать форму частиц. В связи с этим предложен общий подход к опи санию определяемых поверхностной энергией свойств дисперсных частиц, позволяющий, в отличие от уравнений Юнга – Лапласа, Кельвина (Томсона) и Оствальда – Фрейндлиха, анализировать свойства твердых частиц различной формы и структуры. Сущность метода заключается в том, что в нем в качестве исходных используют те же выражения, что при выводе перечисленных уравнений. Эти выражения описывают условия соответствующих межфазных р авновесий, но решения для входящих в эти выражения производных dEσ /dV = σ(dS/dV) находят, исходя из природы и формы конкретных частиц. Рассмотренный подход позволяет более полно описывать механизм и закономерности процессов, протекающих в дисперсных твердофазных системах, в частности учитывать протекающее одновременно с изменением размера частиц изменение их формы и возможность на начальном этапе пере носа вещества от крупных частиц к более мелким. |
Ключевые слова | Дисперсные частицы, поверхностное давление, давление пара, концентрация раствора, уравнение Юнга – Лапласа, уравнение Кельвина (Томсона), уравнение Оствальда – Фрейндлиха, форма частиц, массоперенос в дисперсных системах |
Библиографический список | 1. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. — М. : Металлургия, 1986. — 480 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |