Физикохимия керамических, композиционных и наноматериалов (250,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.155

Стр.156

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет Э. М. Никифорова Р. Г. Еромасов А. Ф. Шиманский ФИЗИКОХИМИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ, КОМПОЗИЦИОННЫХ И НАНОМАТЕРИАЛОВ Учебное пособие Красноярск СФУ 2016

Стр.2

ФИЗИКОХИМИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ, КОМПОЗИЦИОННЫХ И НАНОМАТЕРИАЛОВ УДК 620.22:539.2(07) ББК 30.3я73+24.5я73 Н627 Р е ц е н з е н т ы: И. В. Трифанов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой управления качеством и сертификации СибГАУ им. акад. М. Ф. Решетнева; Н. И. Павленко, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН. Никифорова, Э. М. Н627 Физикохимия керамических, композиционных и наноматериалов : учеб. пособие / Э. М. Никифорова, Р. Г. Еромасов, А. Ф. Шиманский. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016. – 156 с. ISBN 978-5-7638-3577-9 Изложены физико-химические закономерности процессов, протекающих в ходе спекания. Рассмотрена взаимосвязь технологических параметров с микроструктурой и свойствами керамических, композиционных и наноматериалов, описаны методы прогнозирования и регулирования их основных физических и эксплуатационных характеристик. Предназначено для магистров направлений 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов» и 04.04.01 «Химия». Электронный вариант издания см.: http://catalog.sfu-kras.ru УДК 620.22:539.2(07) ББК 30.3я73+24.5я73 ISBN 978-5-7638-3577-9 © Сибирский федеральный университет, 2016

Стр.3

ФИЗИКОХИМИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ, КОМПОЗИЦИОННЫХ И НАНОМАТЕРИАЛОВ ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 3 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ. ПОРОШКИ .................................................... 5 1.1. Классификация и основные физико-химические свойства твердых тел. Кристаллические и аморфные твердые тела ............... 5 1.1.1. Кристаллические твердые тела ..................................................................... 5 1.1.2. Некристаллические твердые тела .............................................................. 14 1.2. Теория кристаллов с дефектами. Разупорядочение в твердом теле ........................................................................................................ 18 1.2.1. Типы дефектов. Собственное и примесное разупорядочение ........ 19 1.2.2. Термодинамика дефектных кристаллов .................................................. 20 1.2.3. Примесное разупорядочение ....................................................................... 24 1.3. Явления переноса в кристаллах с дефектами .................................. 26 1.4. Физико-химические свойства твердых тел в связи с их дисперсностью ............................................................... 32 1.5. Капиллярное давление. Уравнение Лапласа .................................... 36 1.6. Изменение химического потенциала, давления пара и растворимости вещества при искривлении его поверхности ...... 38 2. ТВЕРДОФАЗНОЕ СПЕКАНИЕ И СПЕКАНИЕ С УЧАСТИЕМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ .......................... 42 2.1. Твердофазное спекание. Начальная стадия ...................................... 42 2.1.1. Спекание как диффузионный процесс ..................................................... 42 2.1.2. Припекание. Формирование контакта при припекании одноименных твердых тел. Возможные механизмы припекания ..... 46 2.1.3. Кинетика припекания ..................................................................................... 49 2.1.4. Припекание разноименных тел .................................................................. 56 2.2. Твердофазное спекание. Промежуточная и заключительная стадии спекания ................................................................................... 61 2.2.1. Рост зерен ............................................................................................................ 61 154

Стр.155

ОГЛАВЛЕНИЕ 2.2.2. Образование изолированных пор и изменение их размеров ........... 64 2.2.3. Коалесценция пор ............................................................................................ 66 2.3. Спекание в присутствии жидкой фазы ............................................. 69 2.3.1. Общие сведения ................................................................................................ 69 2.3.2. Кинетика спекания в присутствии жидкой фазы (модель Д. Кингери) ........................................................................................ 71 2.3.3. Кинетика спекания в присутствии жидкой фазы (модель Оствальда) ......................................................................................... 75 2.4. Факторы, влияющие на кинетику спекания ..................................... 77 2.4.1. Влияние отклонения от стехиометрии на спекание ........................... 77 2.4.2. Активирование процесса спекания ........................................................... 90 2.4.3. Реакционное спекание .................................................................................... 94 2.5. Особенности получения композиционных материалов ................. 99 2.5.1. Общие представления о композитах ........................................................ 99 2.5.2. Термодинамическая совместимость компонентов в композиционных материалах ................................................................ 105 2.5.3. Кинетика взаимодействия фаз в композитах ...................................... 106 2.6. Строительные композиционные керамические материалы на грубозернистых техногенных заполнителях ............................. 118 2.6.1. Особенности формирования структуры и свойств обжиговых керамических композиционных материалов из техногенных продуктов .......................................................................................................... 120 2.6.2. Плотность упаковки дисперсных порошковых систем ................... 121 3. КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ И НАНОСТРУКТУР ......................................................... 131 3.1. Общие сведения о наноматериалах ................................................. 131 3.2. Классификация и методы получения нанокластеров и наноструктур .................................................................................. 134 4. ПОВЕРХНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЕРХНОСТИ ............................ 143 4.1. Нуклеация и рост нанокластеров в нанопорах вещества .............. 143 4.2. Нуклеация и рост кластеров на основе твердотельных реакций . 148 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 151 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..................................................................... 152 155

Стр.156