ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
18
приготовления . Играет роль как природа химического процесса формирования
реагентов , так и условия осуществления процесса (получение оксидов разложе-
нием солей ). Для получения активных металлов (катализ) используют приемы
выщелачивания компонента металлического сплава. Активированные твердые
реагенты получают в результате окислительно-восстановительной обработки,
например, активность С o О повышают восстановлением его водородом или СО
до металла, который затем окисляют кислородом .
2. Активирование введением микродобавок (легирование, или моди-
фицирование). Эффект микродобавки определяется ее природой , концентраци-
ей и характером распределения в матрице. При исследовании процессов леги-
рования твердых фаз главными являются вопросы :
1) какие микродобавки надо вводить , чтобы вызвать изменение актив-
ности;
2) как вводить , чтобы получить воспроизводимый эффект;
3) от каких примесей избавляться , а какие безвредны .
Эффекты микродобавок и предыстории могут нивелировать друг друга.
Активность можно увеличить введением микродобавок, образующих с матри-
цей химическое соединение. Этот прием – основа реакционного спекания , он
позволяет получить высококачественную керамику на основе SiC. В него вво-
дят Si, реагирующий с газовой средой по реакции 2Si + 2CO → 2SiC + O
2
. Обра-
зуется активный карбид кремния . Для получения оптимальной прозрачной ке-
рамики на основе Al
2
O
3
, необходимо добавить Mg. Механизм влияния состоит
в протекании реакции MgO + Al
2
O
3
= MgAl
2
O
4
. Алюмомагниевая шпинель рас-
полагается по границам зерен Al
2
O
3
, препятствуя процессам неконтролируемой
кристаллизации вплоть до завершения спекания .
3. Механическое активирование твердых фаз . Механическая энергия
инициирует многие твердофазные взаимодействия . Раздел химии, изучающий
химические изменения и превращения , происходящие во время или после за-
вершения механического воздействия , называется механохимией .
В процессе твердофазного взаимодействия происходит активирование ре-
акционных смесей за счет: 1) повышения температуры – это приводит к более
интенсивному массопереносу и инициирует процессы , имеющие диффузион -
ную природу (однако при этом возможен отжиг неравновесных дефектов в от-
дельных фазах , необратимые изменения реагентов и др.); 2) изменения состава
газовой среды ; 3) термомеханической обработки (одновременное воздействие
Р, Т ); 4) ультразвуковой обработки; 5) воздействия электрического поля.
Кинетические модели и уравнения изотермической кинетики
Непосредственным результатом экспериментов в изотермических услови-
ях является получение кинетической кривой α =f (τ), которое далеко не всегда
можно описать простой функцией . Вместе с тем основную часть кинетической
кривой часто удается выразить уравнением типа α =kτ
n
, где n изменяется в ши-
роких пределах . Математическую обработку кинетических данных можно вы -
полнять двояким способом :
18
приготовл ения. И грает рол ь как природа хим ического процесса ф орм ирования
реагентов, так и усл овия осущ ествл ения процесса(пол учениеоксидов разл ож е-
нием сол ей). Д л я пол учения активны х м етал л ов (катал из) испол ь зую т прием ы
вы щ ел ачивания ком понента м етал л ического спл ава. Активированны е тверды е
реагенты пол учаю т в резул ь тате окисл ител ь но-восстановител ь ной обработки,
наприм ер, активность С oО повы шаю т восстановл ением его водородом ил и С О
до м етал л а, которы й затем окисл яю ткисл ородом .
2. Активирование введением м икродобавок (л егирование, ил и м оди-
ф ицирование). Э ф ф ект м икродобавки определ яется ее природой, концентраци-
ей и характером распредел ения в м атрице. П ри иссл едовании процессов л еги-
рования тверды х ф аз гл авны м и явл яю тся вопросы :
1) какием икродобавки надо вводить , чтобы вы звать изм енениеактив-
ности;
2) как вводить , чтобы пол учить воспроизводим ы й эф ф ект;
3) откаких прим есей избавл ять ся, акакиебезвредны .
Э ф ф екты м икродобавок и преды стории м огут нивел ировать друг друга.
Активность м ож но увел ичить введением м икродобавок, образую щ их с м атри-
цей хим ическое соединение. Э тот прием – основа реакционного спекания, он
позвол яет пол учить вы сококачественную керам икуна основе SiC. В него вво-
дят Si, реагирую щ ий сгазовой средой по реакции 2Si + 2CO → 2SiC + O2. О бра-
зуется активны й карбид крем ния. Д л я пол учения оптим ал ь ной прозрачной ке-
рам ики на основе Al2O 3 , необходим о добавить Mg. Механизм вл ияния состоит
в протекании реакции MgO + Al2O 3 = MgAl2O 4. Ал ю м ом агниевая шпинел ь рас-
пол агается по границам зерен Al2O3, препятствуя процессам неконтрол ируем ой
кристал л изации впл оть до завершения спекания.
3. Механическое активирование тверды х ф аз. Механическая энергия
инициирует м ногие твердоф азны е взаим одействия. Раздел хим ии, изучаю щ ий
хим ические изм енения и превращ ения, происходящ ие во врем я ил и посл е за-
вершения м еханического воздействия, назы вается м еханохим ией.
В процессетвердоф азного взаим одействия происходит активированиере-
акционны х см есей за счет: 1) повы шения тем пературы – это приводит к бол ее
интенсивном у м ассопереносу и инициирует процессы , им ею щ ие диф ф узион-
ную природу(однако при этом возм ож ен отж иг неравновесны х деф ектов в от-
дел ь ны х ф азах, необратим ы е изм енения реагентов и др.); 2) изм енения состава
газовой среды ; 3) терм ом еханической обработки (одноврем енное воздействие
Р, Т ); 4) ул ь тразвуковой обработки; 5) воздействия эл ектрического пол я.
К и нет
и чес ки е мо дели и ура внени я и зо т
ерми чес ко й ки нет
и ки
Н епосредственны м резул ь татом эксперим ентов в изотерм ических усл ови-
ях явл яется пол учение кинетической кривой α =f (τ), которое дал еко не всегда
м ож но описать простой ф ункцией. В м есте с тем основную часть кинетической
кривой часто удается вы разить уравнением типаα =kτn, где n изм еняется в ши-
роких предел ах. Матем атическую обработкукинетических данны х м ож но вы -
пол нять двояким способом :
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
