Влияние сил межатомной связи » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Влияние сил межатомной связи

18.05.2021

Как известно, вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. Расстояния между отдельными атомами и молекулами веществ в газообразном состоянии зависят от давления и температуры. При атмосферном давлении и комнатной температуре эти расстояния в газах составляют около десяти атомных диаметров и возрастают по мере увеличения разрежения. Атомы в жидкостях и твердых телах находятся в конденсированном состоянии, при котором каждый атом близко расположен к соседним атомам. Состояние, в котором оказывается группа размещенных рядом атомов, зависит от величины и природы действующих между ними сил межатомной связи, а также от температуры и давления, влияющих на подвижность атомов.

Расположение атомов в узлах кристаллической решетки определяется равновесием сил притяжения и отталкивания. Величина этих сил взаимодействия атомов изменяется обратно пропорционально расстоянию между ними. При этом силы отталкивания уменьшаются по мере увеличения расстояния между атомами значительно быстрее, чем силы притяжения.

Под влиянием нагрузки, прикладываемой к металлическому объекту, происходит искажение, деформация его кристаллической решетки, ограничиваемая действием межатомных сил. При сжатии уменьшаются межатомные расстояния и возрастают силы отталкивания, уравновешивающие прилагаемую внешнюю нагрузку. Растяжение приводит к увеличению межатомных расстояний и уменьшению сил отталкивания.

После снятия нагрузки действующие межатомные силы связи стремятся восстановить первоначальное расстояние между атомами в кристаллической решетке.

Определенная величина энергии (D) представляет своеобразный барьер, переход за который сопровождается нарушением сил межатомной связи.

В тех случаях, когда энергия колебаний атомов превышает значение D, например в результате увеличения температуры, атомы, находящиеся на поверхности образца, отрываются от нее, становятся «свободными»; при этом происходит их «испарение», т. е. явление, которое способствует возникновению картины структурного состояния изучаемого материала при исследованиях методами высокотемпературной металлографии. Как уже отмечалось ранее, испарение протекает более интенсивно с тех участков поверхности образца, в которых имеются искажения кристаллической решетки, приводящие к нарушению значения D.

Следует отметить, что чем больше силы межатомной связи, тем более высокая температура необходима для их разрушения. Как правило, высокая температура плавления свидетельствует о больших силах межатомной связи. Обычно наблюдаемое развитие испарения из кристаллической решетки металла при нагреве в вакууме начинает интенсивно развиваться при температурах выше (0,4—0,5) Tпл.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: