Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 60 стр.

ское строение. Переход из жидкого расплава в твердое со-            Образование     конденсационно-кристаллизационных
стояние при охлаждении начинается с возникновения заро-        структур характерно для материалов, процесс получения
дышей: атомы металлов образуют кристаллическую решет-          которых заканчивается спеканием. Процессы спекания ле-
ку зародыша. Центром кристаллизации могут быть также и         жат в основе технологии керамики, а также порошковой ме-
мелкие шлаковые и неметаллические включения. Рост числа        таллургии.
и размеров кристалликов приводит к их срастанию и обра-             Важнейшей характеристикой порошков является на-
зованию поликристаллической структуры. Чем выше сте-           сыпная масса, которая связана с объемом свободной упа-
пень переохлаждения расплава и чем больше скорость его         ковки. Чем больше когезионные силы материала порошка,
охлаждения, тем быстрее происходит образование зароды-         тем сильнее силы сцепления частиц (прочность контакта) и
шей и тем более мелкозернистым будет металл. Мелкозер-         тем хаотичнее они распределяются по объему формы, т.е.
нистая структура отличается более высокой механической         порошок имеет больший объем свободной упаковки и
прочностью.                                                    меньшую насыпную массу.
      Необходимые механические свойства металлов и                  Качество материала (прочность, твердость и др.) заго-
сплавов получают добавлением в расплав легирующих до-          товки во многом зависит от равномерного распределения
бавок. Добавки стабилизируют кристаллическую фазу зер-         частиц дисперсной фазы в системе. Неравномерность рас-
на, образуют твердые растворы с основными компонентами         пределения частиц вызывает напряжения в изделии, что
расплава и способствуют образованию новой дисперсной           снижает время службы материала. Распределение частиц
фазы. Появление твердых растворов между зернами струк-         дисперсной фазы зависит от формы и размеров, от свойств
туры может увеличить ее пластические свойства.                 и гранулометрического состава порошка, от наличия моди-
      Возникновение фазы из пересыщенных растворов ле-         фикатора и метода формования. Добавление адсорбирую-
жит       в    основе    образования    конденсационно-        щих веществ и смачивающих жидкостей в порошки способ-
кристаллизационных структур при твердении минеральных          ствует скольжению частиц относительно друг друга и тем
вяжущих материалов. Исходное сырье в порошкообразном           образованию плотной структуры. В             агрегативно-
состоянии смешивают с водой до получения тестообразной         неустойчивых системах равномерное распределение частиц
массы, которая через некоторое время твердеет. При изго-       достигается, например, с помощью вибрационного формо-
товлении бетонов и других строительных материалов вя-          вания. Вибрация разрывает случайные контакты между час-
жущие вещества смешивают с различными минеральными             тицами и позволяет постепенно создать плотную упаковку в
наполнителями (песок, гравий, щебень, шлак), а затем с во-     порошках и суспензиях. Тиксотропные системы с высокой
дой. В результате затвердевания образуется монолитная          вязкостью в спокойном состоянии (например, бетонные
масса. В качестве монолитных вяжущих используют оксиды         смеси) невозможно перемешать обычными методами. Под
кальция и магния с примесями кремнезема SiO2 и глинозе-        действием вибрации такая структура разрушается, смесь
ма Al2O3, полуводный гипс CaSO4 1/2H2O (алебастр), и дру-      делается текучей, уменьшается вязкость. В этих условиях
гие, а также различные цементы.                                частицы равномерно распределяются, и снимается напря-
                                                               жение в структуре.

                                                         121   122