Metallin pinta ja sisäinen energia

Päätuotteena ovat metallituotteetinfrastruktuurin tuki teknisen viestinnän alalla, toimivat raaka-aineina koneenrakennusteollisuudelle ja rakentamiselle. Jokaisella näillä alueilla tällaisten elementtien käyttö liittyy korkeaan vastuuseen. Asennus- ja viestintärakenteisiin vaikuttavat sekä kemialliset että mekaaniset kuormat, jotka edellyttävät materiaalin ominaisuuksien ensisijaista analyysia. Operatiivisten parametrien ymmärtämiseksi käytetään konseptia, kuten metallin energiaa, joka määrittää yksittäisen elementin tai rakenteen käyttäytymisen eri käyttöolosuhteissa.

Vapaa energia

Paljon prosessia metallisen rakenteentuotteet määritetään vapaan energian ominaisuuksilla. Ionien materiaalin läsnäolo tällä potentiaalilla johtaa niiden siirtämiseen muuhun mediaan. Esimerkiksi kun kyseessä on vuorovaikutus samanlaisia ​​ioneja sisältävien liuosten kanssa, metalliset elementit menevät kosketusseokseen. Mutta tämä tapahtuu tapauksissa, joissa metallien vapaa energia ylittää liuenneet. Tämän seurauksena kaksinkertaisen sähkökentän positiivinen sähkökenttä voidaan muodostaa, koska vapaat elektronit pysyvät lähellä metallipintaa. Tämän kentän vahvistaminen toimii myös esteenä uusien ionien kulkemiselle - mikä luo vaiherajan, joka estää elementtien siirtymät. Tällaisen siirtymisen prosessi jatkuu, kunnes vastakkaisella kentällä saavutetaan rajoituspotentiaaliero. Piikkiraja määritetään liuoksen ja metallin mahdollisten erojen tasapainolla.

Pintaenergia

Kun uudet molekyylit päätyvät metalliinpinta on vapaa-alueiden kehitystä. Siirtymisen aikana molekyylit miehittävät mikrohiukkasten pinnan ja pienten jyvien erotusalueet - nämä ovat kidehilan segmenttejä. Tällaisessa järjestelmässä vapaan pinnan energia muuttuu, mikä pienenee. Kiinteissä kappaleissa on myös mahdollista tarkkailla prosesseja, joilla helpotetaan muovivirtausta pinta-aloilla. Niinpä metallien pintaenergiasta riippuu molekyylien vetovoima. Tässä on syytä huomata pintajännityksen suuruus, joka riippuu useista tekijöistä. Erityisesti se määrittelee molekyylien geometria, niiden voimat ja atomien lukumäärä rakenteessa. Myös molekyylien sijainti pintakerroksessa on tärkeä.

Pintajännitys

Tyypillisesti jännitysprosesseja esiintyyHeterogeeniset väliaineet, jotka eroavat sekoittumattomien faasien rajapinnassa. Mutta on huomattava, että jännityksen lisäksi myös muut pintaominaisuudet ilmenevät niiden vuorovaikutuksen parametrien vuoksi muiden järjestelmien kanssa. Näiden ominaisuuksien yhdistelmä määrää suurimman osan metallin teknisistä indikaattoreista. Toisaalta metallin energia pintajännityksen näkökulmasta voi määrittää seosten leimautuneiden pisaroiden yhteensulautumisparametrit. Teknologiat paljastavat siten tulenkestävien aineiden ja virtausten ominaisuudet sekä niiden vuorovaikutuksen metalliväliaineen kanssa. Lisäksi pinnan ominaisuudet vaikuttavat termoteknisten prosessien nopeuteen, muun muassa kaasujen kehittymisen ja metallien vaahdotuksen.

Energian ja metallisten ominaisuuksien alueellistaminen

On jo todettu, että jakeluasetelmamolekyylit metallipinnan rakenteesta voivat määrittää materiaalin yksilölliset ominaisuudet. Erityisesti monien metallien erityinen heijastus sekä niiden läpinäkymättömyys johtuvat energiatasojen jakautumisesta. Energian kertyminen vapaassa ja miehitetyssä tasossa myötävaikuttaa minkä tahansa kvantin jakamiseen kahdella energiatasolla. Yksi niistä on valenssikaistalla ja toinen johtamisalueilla. Ei voida sanoa, että metallien sähköenergian jakauma on paikallaan eikä se merkitse mitään muutosta. Esimerkiksi valenssikaistan elementit voivat absorboida valokvanttia, joka siirtyy johtoketjuun. Tämän seurauksena valo imeytyy, ei heijastu. Tästä syystä metalleilla on läpinäkyvä rakenne. Kirkkauden suhteen se johtuu valonsäteilyprosessista, kun säteilylle aktivoituja elektroneja palautetaan alhaisiin energiatasoksi.

Sisäinen energia

Tämä potentiaali muodostuu ionien energiasta jamyös johtavien elektronien lämpöliikkeellä. Välillisesti, tätä arvoa luonnehtivat metallirakenteiden sisäiset maksut. Erityisesti elektrolyytteihin kosketuksessa olevan teräksen oma potentiaali asetetaan automaattisesti. Moniin epäedullisiin prosesseihin liittyy sisäisen energian muutoksia. Esimerkiksi tässä indikaattorissa on mahdollista määrittää korroosiota ja muodonmuutosilmiöitä. Tällaisissa tapauksissa metallin sisäinen energia aiheuttaa mikro- ja makrovirheiden esiintymistä rakenteessa. Lisäksi tämän energian osittainen hajoaminen saman korroosion vaikutuksesta takaa myös tietyn murto-osan häviämisen potentiaalista. Metallituotteiden käytön käytännössä sisäisen energian muutoksen negatiiviset tekijät voivat ilmetä rakenteellisten vaurioiden muodossa ja sitkeyden vähenemisenä.

Metallin elektronin energia

Kun kuvataan hiukkasten aggregaatti, jokavuorovaikutuksessa keskenään kiinteiden, elektronien energian energiaa käyttävien kvanttimekaanisten käsitteiden kanssa. Yleensä käytetään erillisiä arvoja, jotka määrittävät näiden elementtien jakautumisen luonteen energiatasolla. Kvanttiteorian vaatimusten mukaisesti elektronin energian mittaus suoritetaan elektronivaloissa. Uskotaan, että metallien elektro- nispotentiaali on kaksi suuruusluokkaa suurempaa kuin energia, joka lasketaan kaasujen kineettisestä teoriasta huoneen lämpötilaolosuhteissa. Tässä tapauksessa metallien elektronien energia ja erityisesti elementtien nopeus eivät riipu lämpötilasta.

Metallin ionienergia

Ionionienergian laskeminen mahdollistaa sen määrittämisenmetallin ominaisuudet sulatuksessa, sublimaatiossa, muodonmuutoksessa jne. Erityisesti teknologiat tunnistavat vetolujuuden ja kimmoisuuden. Tätä varten esitämme kristallikudoksen käsitteen, jossa ionit sijaitsevat. Ionin energiapotentiaali lasketaan yleensä ottaen huomioon sen mahdollinen tuhoava vaikutus kiteiseen aineeseen yhdistelmäpartikkeleiden muodostumisella. Ionien tilaan voivat vaikuttaa metallien tuhoutuneiden elektronien kineettinen energia törmäyksen aikana. Koska olosuhteissa, jotka mahdollistavat elektrodien väliaineiden tuhannen volttimäärän mahdollisen eron, hiukkasten liike nopeutuu huomattavasti, kertynyt potentiaali riittää jakamaan vastamolekyylien ioneiksi.

Viestinnän voimat

Metalleille on tunnusomaista sekamuotoiset liitännät. Kovalenttisilla ja ionisidoksilla ei ole teräviä eroja ja ne ovat usein päällekkäin toistensa kanssa. Näin ollen metallin kovettumisen prosessi dopingin ja plastisen muodonmuutoksen vaikutuksesta selitetään pelkästään metallisidoksen virtauksella kovalenttiseen vuorovaikutukseen. Riippumatta tällaisten linkkien tyypistä, kaikki ne määritellään kemiallisiksi prosesseiksi. Samalla jokaisella linkillä on energiaa. Esimerkiksi ioniset, sähköstaattiset ja kovalenttiset vuorovaikutukset voivat tuottaa potentiaalin 400 kJ. Erityinen energia riippuu metallin energiasta, kun se on vuorovaikutuksessa erilaisten välineiden kanssa ja mekaanisten kuormitusten välillä. Metallisidoksia voidaan luonnehtia erilaisilla lujuusindikaattoreilla, mutta millä tahansa ilmentymällä ne eivät ole verrattavissa samanlaisiin ominaisuuksiin kovalenttisessa ja ioniväliaineessa.

Metallisidosten ominaisuudet

Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, joitaominaista sitova energia, on kyllästys. Tämä ominaisuus määrittää molekyylien tilan ja erityisesti niiden rakenteen ja koostumuksen. Metallissa hiukkaset ovat erillisessä muodossa. Aikaisemmin valenssisidosten teoriaa käytettiin monimutkaisten yhdisteiden käyttöominaisuuksien ymmärtämiseen, mutta viime vuosina se on menettänyt merkityksensä. Kaikilla sen eduilla tämä käsite ei selitä monia tärkeitä ominaisuuksia. Niistä voidaan havaita yhdisteiden, magneettisten ominaisuuksien ja muiden ominaisuuksien absorptiospektrit. Mutta laskettaessa metallin pinnan energiaa voidaan tällainen ominaisuus tunnistaa syttyvyyskyvyltään. Se määrittää metallipintojen kyky sytyttää aktivoimatta räjähtämättömiä.

Metallien tila

Useimmilla metalleilla on valenssikokoonpano elektronisella rakenteella. Riippuen tämän rakenteen ominaisuuksista, materiaalin sisäinen tila määritetään. Näiden indikaattorien ja suhteiden huomioon ottaen voidaan tehdä johtopäätöksiä tietyn metallin sulamislämpötilan arvosta. Esimerkiksi pehmeillä metalleilla, mukaan lukien kulta ja kupari, on alempi sulamispiste. Tämä johtuu atomien poistamattomien elektronien määrän vähenemisestä. Toisaalta pehmeillä metalleilla on suuri lämmönjohtavuus, joka puolestaan ​​johtuu elektronien suuresta liikkuvuudesta. Muuten, metalli kertyy energiaa ionien optimaalisen johtavuuden olosuhteissa, aikaansaa suuren sähkönjohtavuuden elektronien takia. Tämä on yksi tärkeimmistä suorituskykyominaisuuksista, jotka määräytyvät metallisen tilan mukaan.

johtopäätös

Metallien kemialliset ominaisuudet määräävät suurelta osinniiden tekniset ja fyysiset ominaisuudet. Tämän ansiosta asiantuntijat voivat keskittyä materiaalin energiatehokkuuteen sen mahdollisuuksien mukaan, että se voidaan käyttää tietyin ehdoin. Lisäksi metallin energiaa ei aina voida pitää itsenäisenä. Toisin sanoen sen omat mahdollisuudet voivat vaihdella riippuen vuorovaikutuksen luonteesta muiden medioiden kanssa. Metallipintojen ja muiden elementtien ekspressiivisimpi suhde on esimerkki siirtymisprosesseista, kun vapaan energian tasot täyttyvät.