Преимущество метода Шора

Преимуществом твердомеров по методу Шору является простота в использовании для определения твердости, небольшая масса и габариты.

Строение и процесс кристаллизации металлов и сплавов

металлические тела состоят из положительных ионов, погруженных в среду, состоящую из коллективизированных обобщенных электронов наружных орбит. Электроны находятся в непрерывном движении между атомами, обеспечивая связь между ними. Металл в жидком и твердом состоянии можно рассматривать, как сумму положительных ионов, плавающих в отрицательной жидкости, образованной обобщенными электронами наружных слоев.

Типы кристаллических решеток у металлов различны. Чаще встречается кубическая объемно-центрированная решетка (например, у хрома, молибдена, ванадия), кубическая гранецентрированная (никель, медь, свинец) и гексагональная плотноупакованная (титан, цинк).

Именно наличие свободных электронов придает металлам высокую тепло- и электропроводность. Специфический металлический блеск и непрозрачность также связаны с этими особенностями строения металлов.

Кристаллизация - процесс образования кристаллов при переходе из жидкого или газообразного состояния в твердое (первичная кристаллизация), а также при превращении одной фазы в другую в процессе остывания затвердевшего металла (вторичная кристаллизация).

Переход металла из жидкого расплавленного состояния втвердое отражается в изменении его температуры во время данного процесса. Обычно характер зависимости температура-время для процесса кристаллизации металлов носит ступенчатый характер. В процессе затвердевания выделяется тепло. Это тепло называют скрытой теплотой затвердевания, оно равно теплоте плавления, изучаемой в курсе физики, и соответствует количеству калорий тепла, высвобождаемого 1 г вещества в процессе его перехода из жидкого в твердое состояние. Поэтому расплав надо охладить ниже температуры плавления металла. Это дополнительное охлаждение расплава называется переохлаждением, а разница температур между наблюдаемой в данных условиях и истинной температурой плавления называется степенью переохлаждения. Во время переохлаждения начинается процесс кристаллизации. Как только начался процесс кристаллизации, скрытая теплота плавления приводит к повышению температуры, которая затем сохраняет свое постоянное значение до полного завершения процесса кристаллизации. В процессе переохлаждения атомы начинают выстраиваться в определенный пространственный порядок, соответствующий кристаллической решетке данного металла (рис. 8.2).

Степень переохлаждения оказывает большое влияние на основные параметры процесса кристаллизации: скорость «зарождения» центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. При малых значениях степени переохлаждения, когда

Образование зерен или кристаллитов в структуре металла. Влияние скорости охлаждения на величину зерен*.

В технологии металлов стремятся получить мелкозернистую структуру, для которой характерны более высокие механические показатели. Для этого регулируют скорость охлаждения, а также вносят в расплавленный металл посторонние твердые частицы (модификаторы), увеличивающие число центров кристаллизации («зародышей»).

Синтез полимеров осуществляется посредством реакций поликонденсации и полимеризации. Поликонденсация - процесс синтеза полимеров из биили полифункциональных соединений, при котором рост макромолекулы происходит путем химического взаимодействия молекул мономеров друг с другом и с олигомерами, а также молекул олигомеров между собой. Иногда поликонденсацию называют ступенчатой полимеризацией. Реакции поликонденсации протекают по такому же механизму, как химические реакции между двумя или более простыми молекулами. Обычно при реакции поликонденсации выделяются побочные продукты, низкомолекулярные вещества (вода, аммиак, спирты). Основные особенности реакции поликонденсации:

• в процессе синтеза полимеров из биили полифункциональных соединений рост макромолекулы происходит путем химического взаимодействия молекул мономеров друг с другом и олигомерами, а также молекул олигомеров между собой;

• протекает по такому же механизму, как химические реакции между двумя или более простыми молекулами;

• элементарное звено полимера, полученное по механизму конденсации, отличается по составу от исходных мономеров;

• выделяются побочные продукты, низкомолекулярные вещества (вода, аммиак, спирты);

• прекращает свою работу, когда молекулярная масса образовавшегося полимерного продукта достигает 10-20 тыс.

При полимеризации не происходит образования побочных низкомолекулярных веществ, вследствие чего элементарные составы полимера и мономера одинаковы. Процесс кажется простым, но его тяжело контролировать. Одно из требований для осуществления реакции - мономер должен иметь ненасыщенную двойную связь. Особенности реакции радикальной полимеризации:

• мономер должен иметь ненасыщенную двойную связь;

• не происходит образования побочных низкомолекулярных веществ, вследствие чего элементарные составы полимера и мономера одинаковы;

• проходит с выделением тепла (реакция экзотермична);

• плохо контролируется или регулируется (цепной механизм реакции);

• позволяет получать высокие значения молекулярной массы (сотни тысяч, миллионы).