стройматериалы оптом и в розницу

Образования скоплений дислокаций

С увеличением размера зерна возрастает длина пути непрерывного скольжения, что увеличивает вероятность зарождения трещин. Наоборот, уменьшение размера зерна повышает сопротивление хрупкому разрушению, так как увеличение количества границ между зернами повысит процессы поглощения энергии и этим затруднит развитие трещин.

При приложении к твердому телу внешней нагрузки, превышающей в отдельных точках предел его прочности, трещиноватость тела сильно увеличивается и создается так называемая «зона диспергирования». ПАВ, проникая в зародышевые трещины, резко увеличивают вероятность развития этих дефектов структуры, и для разрушения твердого тела при этом требуется приложение значительно меньшего усилия.

При химическом взаимодействии ПАВ с измельчаемым материалом (хемосорбция) прочность материала понижается более интенсивно, и поэтому процесс диспергирования ускоряется. Максимальное понижение твердости достигается при введении оптимальной концентрации ПАВ, соответствующей мономолекулярному адсорбционному слою, имеющему правильную ориентацию молекул на поверхности измельчаемого материала. Увеличение количества ПАВ сверх оптимального снижает эффект диспергирования, что обусловлено агрегированием молекул ПАВ с образованием второго адсорбционного слоя на первом с обратной ориентацией молекул гидрофобными радикалами внутрь и гидрофильными наружу.

ПАВ имеет высокую адсорбционную активность в том случае, когда в сторону твердой поверхности обращены карбоксильные и гидроксильные группы, а в сторону окружающей газовой фазы — углеводородные радикалы. Поверхностная активность ПАВ зависит от его химического строения. В соответствии с правилом Дюкло — Траубе способность понижать поверхностное натяжение (адсорбироваться) при одинаковых количествах ПАВ возрастает в постоянное число раз в геометрической прогрессии при переходе от низшего гомолога к высшему. При значительном увеличении размера молекул ПАВ возможно обращение правила Траубе. При этом резко снижается эффективная удельная поверхность адсорбента по отношению к данному адсорбтиву, так как большие молекулы ПАВ не способны проникать в устья развивающихся микротрещин. Увеличение адсорбции при переходе к высшему гомологу становится уже недостаточным для уменьшения поверхностного натяжения твердого тела. Следовательно, эффект адсорбционного понижения прочности наблюдается в присутствии ПАВ с высокой подвижностью молекул в процессе приложения к твердому телу разрушающего напряжения. В некоторых случаях ПАВ может привести к самопроизвольному диспергированию твердого материала.

Прочность твердого тела зависит не только от его строения, но и от физикохимических свойств окружающей среды, так называемой среды измельчения, под которой понимают воздушную атмосферу, в определенной степени насыщенную парами поверхностно-активных веществ, эмульсии или аэрозолей, вводимых в небольших количествах в газовую атмосферу либо в измельчаемый материал при работе помольного агрегата. Влияние среды на механические характеристики различных материалов подробно стало изучаться в начале нынешнего века. Особую роль сыграли исследования, выполненные в СССР под руководством П. А. Ребиндера. Влияние ПАВ на процесс разрушения твердых тел объясняет эффект адсорбционного понижения прочности, открытый П. А. Ребиндером в 1928 г. Приложение механических усилий вызывает расширение существующих микротрещин и образование новых зародышевых трещин в слоях твердого тела, примыкающих к поверхности.

Адсорбируемое ПАВ понижает поверхностную энергию разрушаемого тела, уменьшая работу образования новых поверхностей. Кроме того, проникая в зародышевые трещины и покрывая развивающиеся новые поверхности твердого тела, ПАВ резко увеличивает вероятность развития этих дефектов структуры.