87. Классификация дисперсных частиц по строению.

-фазовые частицы-малые объемы микроскопической фазы вещества. Они могут находиться в трех агрегатных состояниях: в виде твердых частиц(макрокристаллов),небольших жидких капель или тонких пленок. Отличительная особенность: большая удельная поверхность.

-псевдофазные - имеют сложное своеобразное строение, которое нельзя отнести к одному из трех агрегатных состояний (мицеллы)

Пример: фазовые- небольшие жидкие капли, тонкие пленки, газовые пузырьки. Псевдофазные- мицеллы, агрегаты из небольшого числа наночастиц, кластеры.

88. Классификация дисперсных частиц по химическому составу.

-неорганические (известь, доменный шлак)

-органические (сажа)

-полимерные (белки, нуклеиновые кислоты)

-биополимерные (лиозоли)

89. Размерные эффекты, наблюдаемые в дисперсных системах.

1) Эффекты, связанные с кривизной поверхности жидкой или газовой дисперсной частицы

-зависимость поверхностного натяжения жидкости от радиуса капли или газового пузырька в жидкости.

-зависимость давления частицы пара( P_L) оси радиуса и знака кривизны поверхности жидкости на границе с газом

-зависимость капиллярного движения (P_c) от радиуса поверхности жидкости

2)измерение физических и химических свойств обусловлены малым размером дисперсных частиц

От размера зависят:

- кристаллическая структура и степень симметрии кристаллической решетки

-термодинамические параметры

-механические свойства

-магнитные и электрические свойства

-химические свойства(каталитическая активность )

90. Термодинамические свойства дисперсных частиц.

- понижение температуры плавления при уменьшении размеров наблюдается постепенное снижение температуры плавления различных веществ.

- для теоретического описания размерных эффектов при плавлении используют , ,

S_пл- энтропия плавления

H_пл-энтропия плавления

2d₀-min размер частицы, при котором отсутствуют структурные различия между твердым телом и жидкостью, при размере d₀ различия энтальпии и энтропии макроскопической фазы и дисперсной частицы=0.

Характер зависимости Т_пл от размера связан с агрегатным состоянием дисперсионной среды.

Пример: для золота разность температур становится заметной при d<20нм, значительное понижение Т_пл заметно для Pb, Bi, Sn, In (приведенные примеры наблюдаются в аэрозолях). В системах тв-тв наблюдается как положительное изменение Тпл, так и отрицательное ( например: наночастицы In в порах Fe ΔТ>0, а а Al ΔТ<0)

91. Механические свойства дисперсных частиц.

Основное механическое свойство твердых тел – прочность.

Количественной характеристикой прочности материалов служит предельное натяжение (P_c), при котором происходит разрыв образца при одноосном растяжении. Предельное натяжение определяется уравнением : P_c=

f- растягивающая сила, вызывающая разрыв.

Ω-площадь поперечного сечения образца

Для образцов с d>0.1 мм прочность зависит только от химической природы вещества. Для тонких образцов, диаметр которых равен размеру дисперсных частиц, показан явный разрывной эффект, т.е. предельное напряжение повышается с повышением диаметра. (стержни, волокна, частицы )

d мкм	22,0	16,0	12,5	8,0	2,5
Pc Н/м2	220	1070	1460	2070	5600

Разрывная зависимость Р_с=f(c) описывается уравнением Р_с=Р_е+

β-константа, зависящая от природы материала.

Для поликристаллических материалов (Ме, сплавы, минералы) также характерен размерный эффект, т.к. при понижении диаметра образца уменьшается вероятность обнаружения дефектов (дислокаций) в кристаллах, т.к. среднее расстояние между ними равно 100нм , следовательно, рост прочности характерен для образцов меньших размеров. Механические свойства наноразмерных образцов некоторых веществ заключаются в их большой пластичности. Композитные медно-ниобиевые и медно-хромовые проволоки d=15-20 нм при очень сильном охлаждении деформируются пластично-предельное увеличение достигает 10%. Массивные образцы в таких условиях очень хрупки.