ТД свойства дисперсных частиц
Понижение температуры плавления
При уменьшении размеров твёрдых частиц наблюдается постепенное снижение Tпл различных веществ. Для металлических частиц этот размерный эффект проявляется достаточно сильно в интервале размеров 1-50 нм. Например, для Au разность температур становится заметной при d<20 нм. В интервале d<5 нм температура плавления уменьшается примерно на 100 градусов. При d<2 нм – на 1000. Значительное понижение Тпл замечено и для Pb, Bi, Sn, In.
Уменьшение размера частиц приводит к увеличение поверхностных атомов, в результате чего условие того, что амплитуда колебаний поверхностных атомов превысит межатомное расстояние увеличивается.
Характер зависимости температура плавления от размеров существенно связан с агрегатным состоянием окружающих частиц дисперсной среды. Приведённые выше примеры наблюдаются в аэрозолях. В системах тв-тв наблюдается как и положительное изменение Тпл, так и отрицательное. Например, наночастицы In в порах Fe плавятся при температурах выше номинальной, а в порах Al – ниже.
Переохлаждение капель
Размер дисперсных частиц оказывает сильное влияние не только на процесс плавления, но и на процесс кристаллизации. Высокодисперсные капли различных жидкостей могут длительное время сохраняться в жидком состоянии при сильном переохлаждении.
Для жидких металлов максимальное переохлаждение капель при d=2-100 мкм составляет:
Hg -77
Ga – 76
Sn – 118
Pb – 80
Ag – 227
Теплоёмкость
Влияние размеров металлических наночастиц на теплоёмкость проявляется особенно резко в области очень низких температур. Например, для кластеров Pd температурная зависимость теплоёмкости отклоняется от соответствующей зависимости для макроскопических образцов. Эти различия растут по мере уменьшения числа атомов Pd в кластере.
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 524 | Нарушение авторских прав
|