Состав и температура плавления
Поскольку строительное материаловедение в основном рассматривает поликристаллические тела и сложные кристаллы, вызывает интерес влияние составляющих компонентов на температуру их плавления.
Это влияние представляется многофакторным и чрезвычайно сложным, так как при нагревании и плавлении даже простейшей двухкомпонентной системы необходимо рассматривать следующие возможные варианты:
-постоянство состава при фазовом переходе (конгруэнтное
плавление);
-образование нового соединения (инконгруэнтное плавление);
- разложение;
- образование твердых растворов, т.е. изоморфных смесей смешанных кристаллов;
- проявление полиморфизма одним или всеми компонентами.
Вещественный состав и температура плавления. Различные химические соединения имеют разную температуру плавления, что вполне очевидно. Однако во многих случаях прослеживается определенная закономерность изменения температуры плавления в зависимости от типа соединений. Так, для соединений одних и тех же металлов температура плавления повышается в последовательности металлы < оксиды < нитриды < карбиды и т.д.
Такую закономерность можно объяснить различием у этих соединений типов химических связей и слабостью или прочностью их структуры (табл. 4.5.).
Тип химической связи и температура плавления материала
Этот фактор является основным при определении порядка (уровня) температуры плавления различных веществ и соединений. Отмечена тенденция повышения температуры плавления с усилением химических связей в следующем порядке:
молекулярные кристаллы < кристаллы с металлической связью < ионные кристаллы <кристаллы с ковалентной связью.
Низкая температура плавления молекулярных кристаллов, к которым можно отнести органические полимеры, объясняется тем, что, несмотря на ковалентный тип связи между частицами, образующими молекулы, межмолекулярное взаимодействие осуществляется слабыми ван-дер-ваальсовыми силами (табл. 4.4.).
Таблица 4.5. Взаимосвязь тип соединения - тип химической связи – температура плавления
Соединения | Химическая связь | Т °С | |||
Металлы | Оксиды | Нитриды | Карбиды | ||
А1 | Металлическая | ||||
А12О3 | Ковалентная | ||||
A1N | Ковалентно-ионная | ||||
Аl4Сз | Тоже | ||||
Ti | Металлическая | ||||
TiO2 | Ионная | ||||
TiN | Ковалентно-ионная | ||||
TiC | Тоже | ||||
Si | Ковалентная | ||||
SiO2 | Тоже | ||||
Si2N4 | »» | -2000 | |||
SiC | »» | -2830 |
Дата добавления: 2015-11-06; просмотров: 1183;