Обычно пептизируемость коагулятов уменьшается со временем в результате развития точечных контактов, между первичными частицами; происходит упрочнение коагуляционных структур. Подобное самопроизвольное изменение свойств коллоидных растворов, коагулятов, студней и гелей называют старением коллоидов. Оно проявляется в агрегации частиц дисперсной фазы, в уменьшении их числа и степени их сольватации (в случае водных растворов—гидратации), а также в уменьшении поверхности раздела между фазами и адсорбционной способности. •
Коагуляционные структуры обладают определенным комплекс-сом механических свойств, обусловленным тонкими прослойками дисперсионной среды на участках контактов частиц дисперсной фазы. Сетчатый каркас из дисперсных частиц удерживается за счет межмолекулярных сил, которые невелики. Поэтому прочность коагуляционных структур незначительна.
Для коагуляционных структур, образованных частицами вытянутой или пластинчатой формы, а также цепочечными агрегатами, характерна тиксотро-пия (от греч. «тиксис» —встряхивание, "трепо"—изменяется). Так называют обратимое разрушение структуры с переходом в текучее состояние при механических воздействиях, например при встряхивании, и самопроизвольное восстановление структуры, «отвердевание» в покое. Тиксотропность может быть полезным свойством: например, масляные краски, будучи разжижены механическим воздействием, не стекают с вертикальных поверхностей в результате тнксотропного структурирования.
Коагуляциониые структуры проявляют структурную вязкость, т. е. изменение вязкости от предельно высоких значений, когда структура еще не раз-рушена, до предельно низких величин при полном разрушении структуры и Ориентации частиц их длинной осью по направлению потока жидкости. Различие между этими предельными значениями вязкости может достигать 10е—10е рад. Высококоицеитрированные коагуляционные структуры (пасты) пластичны, т. е. их деформация необратима. При высушивании материалов, имеющих коагуляционную структуру, коагу. ляционные контакты переходят в точечные, прочность материала быстро возра, стает, но он теряет пластичность. Оводнение такого высушенного материала (например, бумажной массы, высушенной глины, керамической массы) приводит к его размоканию со снижением прочности.
Слабое взаимодействие частиц в сухих дисперсных системах обусловливает их пылевидность, что, в частности, отрицательно сказывается на плодородии слабоструктурированных почв. Плохую структуру почв исправляют, внося в них органические удобрения. В настоящее время структуру почв улучшают также, вводя в них синтетические полимеры, например полиакриламиды. Концентрация их в почве должна быть такова, чтобы макромолекулы, адсорбнруясь на почвенных частицах, связали несколько таких частиц в единый агрегат (рис. 104,6). Аналогичным путем достигают закрепления песков и создают упрочненные грунтовые дороги.
Конденсационные дисперсные структуры в зависимости от механизма возникновения фазового контакта (рис. 104, г) между частицами дисперсной фазы подразделяются на два подтипа:
а) структуры спекания (срастания) и б) кристаллизационные структуры твердения.
Конденсационные структуры спекания (срастания) возникают в результате сварки, сплавления, спекания или склеивания дисперсных частиц в точках касания. Такая структура получается при термической обработке коагуляционной структуры, когда частицы дисперсной фазы «свариваются» по местам точечных контактов. Она характерна для ряда адсорбентов (силикагель, алюмогель), которые вследствие рыхлой их структуры являются хрупкими.
При высокой плотности упаковки дисперсных частиц конденсационные структуры спекания приобретают высокую прочность и часто жаропрочность. Таковы композиции из металла и тугоплавкого оксида металла, например спеченный алюминиевый порошок (САП). На алюминиевый порошок наращивают тонкую ок-сидную пленку и порошок спекают под давлением. Структура САП представляет собой каркас из пленки А;0з толщиной 10—20 нм, в ячейки которой включены зерна алюминия с сохранением частичных контактов между ними. Таким образом, конденсационные структуры представляют собой непрерывные каркасы дисперсной фазы и дисперсионной среды, вдвинутые друг в друга и не потерявшие дисперсности.
Металлические кластеры
Кластеры
уже далеко не новое явление в области химии, но их углубленное изучение
открытия нового, всегда представляло интерес для химиков-практикантов. Изучение
именно металлических кластер ...
Композиционные материалы на основе полибутилентерефталата и его сополимеров
...