Выявление квазикристаллических свойств оксидных расплавов

• Автор: Апакашев, Рафаил Абдрахманович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 289 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Обзор литературы.

1.1. Строение вещества в жидком состоянии. Общие представления

1.2. Структура силикатных расплавов

1.2.1. Структура БОг в жидком состоянии

1.2.2. Структура многокомпонентных силикатных расплавов

1.2.3. Полимерная модель строения силикатных расплавов

1.3. Структура боратных расплавов

1.3.1. Структура расплавленного Вг .

1.3.2. Структура многокомпонентных боратных расплавов

1.4. Вискозиметрическое исследование температурных изменений структуры расплавов
1.4.1. Температурная зависимость вязкости .
1.4.2. Особые участки политерм структурночувствительных свойств жидких
1.5. Необходимые направления дальнейших исследований .
1.6. Выводы к главе 1 .
2. Выявление температурных изменений структуры силикатных и боратных расплавов методом вискозиметрии .
2.1. Методы измерения вязкости
2.2. Расчет погрешности вискозиметрических измерений .
2.3. Метод анализа температурной зависимости вязкости .
2.3.1. Выбор координат для анализа политерм вязкости
2.3.2. Погрешность расчета значений энергии активации вязкого течения .
2.4. Особые участки политерм вязкости силикатных и боратных расплавов .
2.4.1. Политермы вязкости модельных и промышленных расплавов .
2.4.2. Достоверность особых участков температурной зависимости вязкости .
2. 4.2.1. Влияние условий эксперимента на выявляемые особенности политерм вязкости .
2.4.2.2. Воспроизводимость особых участков политерм вязкости
2.4.2.3. Изломы в координатах
1вП 1Т
2.4.2.4. Влияние воды на вязкость боратных расплавов
2.4.2.5. Особенности политерм других структурночувствительных свойств
2. 5. Выводы к главе
Исследование температурных изменений структуры силикатных и боратных расплавов.
3.1. Методы исследования структуры.
Колебательная и электронная спектроскопия .
3.2. Физическая интерпретация температурных изменений структуры оксидных расплавов ИЗ
3.2.1. Результаты ИК спектроскопии.
3.2.2. Результаты электронной спектроскопии.
3.2.3. Температурная локализация структурных изменений.
3.2.3.1. Тепловые эффекты, соответствующие аномалиям политерм вязкости .
3.2.3.2. Прямое наблюдение светорассеяния в оксидном расплаве.
3.3. Выводы к главе 3.
4. Определение квазикристаллических свойств
оксидных расплавов.
4.1. Способ определения реологических параметров жидкости.
4.2. Результаты реометрии расплавов.
4.3. Релаксационные эффекты в жидких системах
4.4. Элементы структурной анизотропии
полимерных систем
4.5. Политипообразование как возможный
механизм структурного изменения
4.6. Выводы к главе 4.
5. Температурновременная и потоковая обработка расплавленных систем.
5.1. Исследование средней скорости коррозии металлов в зависимости от состава силикатноборатного расплава
5.2. Исследование температурной зависимости средней скорости коррозии металлов в силикатноборатном расплаве
5.3. Особенности политерм вязкости и изменения эксплуатационных свойств защитных эмалевых покрытий.
5. 4. Анализ условий образования порока точечные выгорания грунтовых эмалевых покрытий .
5.5. Теоретические основы устранения порока
разрыв эмали .
5. 6. Потоковая обработка расплава
5.7. Выводы к главе
Заключение
Литература


По данным спектров поглощения и излучения также определено, что как расплавы, так и стеклообразные сплавы Вг
Ме3 содержат бороксальные кольца, в которых бор трехкоординирован, и тетраборатные группы с трех и четырехкоординированным бором. В отличие от данных ,, исследовавшиеся оксиды РЗМ при концентрациях до 1 масс. В расплавах ВгОэ А до 6 масс. А4 . Отмечено, что расплавы последней системы при охлаждении склонны к ликвационным явлениям, что является важным при интерпретации результатов спектроскопических и других структурных исследований. Рассмотренные выше сведения о структуре расплавленных систем являются дискретными. Это обусловлено спецификой соответствующих прямых методов исследования структуры, когда эксперименты для одной и той же системы выполняются через большие температурные интервалы, как правило, в десятки и сотни градусов. При этом значительное число исследований приходится на температуры, близкие к температуре плавления вещества. Очевидно, в том случае, если целью работы является обнаружение температурных изменений структуры жидких систем, подобная методическая организация исследований не является рациональной. Применение прямых методов оказывается более информативным, если заранее известна температурная локализация предполагаемых изменений структуры. Поэтому на первой стадии исследований настоящей работы для непрерывного контроля структуры
расплавов при варьировании температуры был использован косвенный метод. Суть метода заключается в измерении параметра жидкой системы, являющегося структурночувствительным 7. К подобным параметрам относятся кинетические коэффициенты переноса коэффициенты вязкости, электропроводности, диффузии. Наиболее чувствительной величиной к изменениям структуры и характера межчастичных взаимодействий является вязкость 6,,3. В общем величина вязкости зависит от различных факторов. К основным из них относятся прочность химических связей в жидкости, размер составляющих ее структурных единиц, координационные числа атомов ,. Например, в интервале затвердевания вязкость увеличивается обычно на порядков величины в то же время коэффициенты диффузии и ионной электропроводности только на 3 4 порядка, а термодинамические свойства могут измениться незначительно . Поэтому часто перестройки структуры легче выявляются на политермах вязкости, чем других свойств. Изза наличия различных модельных представлений структуры жидкости, температурная зависимость ее структурночувствительных свойств в научной литературе оценивается неоднозначно. Достаточно строгими методами уравнение для выражения температурной зависимости вязкости удается получить лишь в статистической теории и только для простой жидкости 1,. В этой теории связь между вязкостью и структурой устанавливается совместным решением уравнений функции радиального распределения и функции распределения скоростей атомов жидкости. Температурные изменения в структуре сводятся к ее плавному размыванию при
увеличении температуры, что соответствует такому же монотонному понижению максимумов функции радиального распределения. Другие известные варианты теоретического подхода к решению вопроса о температурной зависимости кинетического коэффициента могут быть сведены, в основном, к двум моделям активационной теории и концепции свободного объема. В первой из них структура жидкости сближается со структурой кристаллического состояния, во второй со структурой плотного газа. Наиболее полно концепция свободного объема была разработана Коэном и Тарнбаллом . Считая процесс перераспределения микрополостей, составляющих свободный объем жидкости, безактивационным, они получили распределение частиц по доступному свободному объему. Однако конечное выражение для расчета вязкости достаточно громоздко, содержит эмпирические константы и не находит широкого применения. В наиболее доступном интервале температур и значений вязкости почти все жидкости, в том числе и оксидные расплавы, имеют повышенную вязкость. Л АехрЕЛт, 1. Е энергия активации вязкого течения. Выражения экспоненциального типа характерны и для других моделей, основанных на активационном механизме молекулярнокинетических процессов.