Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение

Рассмотрено поверхностное натяжение – важнейшая термодинамическая величина, оказывающая влияние на многие физико-химические процессы, протекающие в веществе, – от размера критического зародыша при гомогенной нуклеации до капиллярных явлений при поглощении жидкости пористо-капиллярным телом. Исследована размерная зависимость поверхностного натяжения, устанавливающая его снижение при уменьшении размера частиц. Показано, что наиболее существенное влияние поверхностное натяжение оказывает на этапе раннего структурообразования вещества композита при агрегировании структурных элементов вещества в структуры более высокого иерархического уровня, особенно в присутствии поверхностно-активных веществ с высоким уровнем латерального взаимодействия. Проведение экспериментальных исследований в указанном направлении позволит ответить на весьма важные для современных строительных композитов материаловедческие задачи, а именно: преобладающая роль размеров дефектов; рациональные направления применения приемов нанотехнологии, а также выявить рациональные группы модификаторов для управления параметрами структуры и свойств строительных композитов.

Е.В. КОРОЛЕВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Н. ГРИШИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.П. ПУСТОВГАР, канд. техн. наук

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Королев Е.В., Гришина А.Н., Вдовин М.И., Альбакасов А.И. Метод анализа кинетики поглощения. Ч. 1. Теоретические основы // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 43–47.
2. Физико-химическая механика дисперсных структур / Под ред. П.А. Ребиндера. М.: Наука, 1966. 400 с.
3. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967. 388 с.
4. Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В., Кармокова Р.Ю., Кармоков А.М. К расчету постоянной Толмена // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 2. С. 1–7.
5. Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В. О размерной зависимости поверхностного натяжения // Журнал технической физики. 2011. Т. 81. Вып. 1. С. 148–152.
6. Сокуров А.А., Рехвиашвили С.Ш. Моделирование равновесных капиллярных поверхностей с учетом размерной зависимости поверхностного натяжения // Конденсированные среды и межфазные границы. 2013. Т. 15. № 2. С. 173–178.
7. Кудинова Н.Р., Полянский В.А., Полянский А.М., Яковлев Ю.А. Моделирование пластичности материалов с микро- и наноструктурой // Научнотехнические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2015. № 4 (230). С. 91–99.
8. Онищук А.А., Восель С.В., Пуртов П.А., Болдырев В.В., Фомин В.М. Учет поступательных и вращательных степеней свободы критического зародыша в теории гомогенной нуклеации // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2008. Т. 3. Вып. 4. С. 20–24.
9. Шебзухов З.А. Размерная зависимость поверхностного натяжения и поверхностной энергии металлических наночастиц на границах жидкость–пар и твердое–жидкость. Дисс… канд. физ.-мат. наук. Нальчик. 2014. 193 с. 10. Киштикова Е.В. Термодинамика и кинетика образования неорганических ультрадисперсных частиц в жидкофазных процессах. Дисс… канд. физ.-мат. наук. Нальчик, 2010. 119 с.
11. Чернышов Е.М., Артамонова О.В., Славчева Г.С. Наномодифицирование систем твердения в структуре строительных композитов. Воронеж: Научная книга, 2016. 132 с.
12. Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов. М.: МГУ, 1972. 303 с.
13. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. 360 с.
14. Королев Е.В., Прошин А.П., Баженов Ю.М., Соколова Ю.А. Радиационно-защитные и коррозионно-стойкие серные строительные материалы. М.: Палеотип, 2006. 272 с.
15. Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Фролова М.А., Боброва М.П. Проектирование состава строительных композитов с учетом термодинамической совместимости высокодисперсных систем горных пород // Строительные материалы. 2013. № 3. С. 74–75.
16. Стюарт И. Величайшие математические задачи. М.: Династия. 2015. 460 с.
17. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1987. 264 с.
18. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989. 384 с.
19. Свойства и применение дисперсных порошков / Под ред. В.В. Скороход. Киев: Наукова думка, 1986. 180 с.
20. Холпанов Л.П., Гусев Б.В. Блочная коллоидно-химическая кристаллизация материалов. М.: Научный мир, 2009. 40 с.
21. Королев Е.В. Принцип реализации нанотехнологии в строительном материаловедении // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 60–64.
22. Круглицкий Н.Н. Основы физико-химической механики. Киев: Вища школа, 1975. 268 с.