Взаимодействия элементов

Структура пассивной пленки на сплавах, как и пассивной пленки вообще, была описана и теорией оксидной пленки и адсорбционной теорией. В соответствии с оксидно-пленочной теорией, защитные оксидные пленки формируются на сплавах с содержанием легирующего компонента выше критического, а незащитные — на сплавах ниже критического состава. В .случае преимущественного окисления пассивной составляющей сплава, например хрома, защитные оксиды (такие как Сг2О3) формируются, только если содержание хрома в сплаве превышает определенный уровень. Эта точка зрения не позволяет делать никаких количественных прогнозов, а тот факт, что пассивная пленка на нержавеющих сталях может быть катодно восстановлена и не соответствовать стехиометрическому составу, остается необъясненным. Согласно адсорбционной теории, в водной среде кислород хемо-сорбируется на Сг—Fe-сплавах выше критического состава, обеспечивая пассивность, но на сплавах ниже критического состава он реагирует с образованием непассивирующей оксидной пленки. Насколько данный сплав благоприятствует образованию хемо-сорбционной пленки или пленки продуктов реакции, зависит от электронной конфигурации поверхности сплава, особенно от взаимодействия d-электронов. Так называемая теория электронной конфигурации ставит в связь критические составы с благоприятной конфигурацией d-электронов, обеспечивающей хемо-сорбцию и пассивность. Теория объясняет природу взаимодействия электронов, определяющую, какой из компонентов придает сплаву данные химические свойства, например, почему свойства никеля преобладают над свойствами меди в медно-никелевых сплавах, содержащих более 30—40 % Ni.

Реальная глубина проникновения электрона в вещество в соответствии с формулой (3.11) обычно не превышает нескольких десятков микрометров, но учет ее весьма существен при учете взаимодействия электронов с веществом, особенно при больших значениях удельной мощности в пучке.

Обобщая изложенные результаты, можно заключить, что механизмы защитного действия соединений КСФ1-КСФ5 основаны на ведущей роли взаимодействия электронов на й-орбиталях атомов серы и неподеленных пар р-электронов атомов кислорода в молекулах КСФ с катионами железа на поверхности металла, а также гидрофобных свойствах углеводородных радикалов.

Когда эти материальные точки заключены в каком-либо сосуде, то от действия на них стенок сосуда возникают дополнительные силы, не учитывающиеся при этом выводе и изменяющие вид формулы (112), иногда совсем незначительно. Результат, выражаемый формулой (112), остается верным даже в тех случаях, когда при описании состояния системы материальных точек следует учитывать и квантовые поправки. Теорема о вириале сохраняет силу как для взаимодействия электронов и атомных ядер в молекулах или кристаллах, так и для взаимодействия между атомами, образующими звезду, или между звездами, образующими галактику.

Определенный порядок расположения вращающихся электронов обусловливается обменными силами, приводящими к обменному взаимодействию. Теория ферромагнетизма элементов основана на наличии у атомов недостроенных внутренних оболочек 3d и 4/, имеющих высокую плотность их состояний. У таких элементов, как железо, никель, кобальт, имеющих недостроенную 3d оболочку, или у таких элементов, как гадолиний, диспрозий и эрбий, у которых недостроена 4/ оболочка, ферромагнетизм возникает вследствие обменного взаимодействия электронов недостроенных оболочек соседних атомов, поскольку электроны глубинных атомных слоев, так же как и валентные электроны внешних орбит, не могут принимать участия в ферромагнетизме из-за низкой Плотности их состояний. Обменное взаимодействие изменяет энергию системы; например, энергия двух сближенных атомов водорода

Здесь 2?0 — энергия двух невзаимодействующих (изолированных) атомов; А — энергия обменного взаимодействия, или обменный интеграл. Знак обменного интеграла (положительный или Отрицательный) зависит в основном . от расстояния между атомами. Для параллельной ориентации спинов, т. е. для ферромагнитных материалов, А > 0; 5 — интеграл неортогональности (0 =s; S sg 1); К, — энергия электростатического взаимодействия электронов между собой 'и ядер между собой (т, и. кулонов-ская энергия); эта энергия по знаку отрицательна, а по абсолютной величине меньше А. Параллельная ориентация спинов электронов, обменивающихся местами, отражается знаком минус, а антипараллельная — знаком плюс.

Рентгеновское излучение — фотонное ИИ, представляющее совокупность тормозного и характеристического излучений — образуется в результате взаимодействия электронов, обладающих большой скоростью, с веществом анода рентгеновской трубки. Рентгеновская трубка представляет собой стеклянный вакуумный баллон, в который впаяны два электрода: катод — вольфрамовая нить накала и анод — пластина из тугоплавкого материала, например вольфрама, молибдена. Катод, нагреваемый от источника тока до высокой температуры, испускает электроны, которые притягиваются находящимся под высоким напряжением анодом. Кинетическая энергия электрона зависит от анодного напряжения на трубке.

Столь значительное облегчение механического разрушения минерала в присутствии растворов кислот (химически активных сред) позволяет рекомендовать практически использовать хемомеханический эффект в различных технологических процессах, связанных с измельчением и разрушением минералов: при помоле в шаровых мельницах, бурении горных пород (в частности, карбонатных) и т. п. При этом следует учитывать возможность коррозии (растворения) металлов и минералов кислотами — понизителями прочности. Для защиты технологического оборудования и инструмента от коррозии необходимо добавлять в растворы кислот ингибиторы кислотной коррозии металлов на основе непредельных органических соединений ароматического ряда. Эти ингибиторы сильно хемосорбируются на переходных металлах (железо) за счет донорно-акцеп-торного взаимодействия электронов непредельных связей органической молекулы с незавершенными электронными уровнями металла и лишены этой способности относительно минералов, взаимодействуя с ними по механизму физической адсорбции. Как показали исследования, добавка ингибитора КПИ-3 даже при повышенной его концентрации (0,3 г/л) существенно не отразилась на величине эффекта (кривая 6). Испытание этого раствора на буровом стенде показало снижение величины усилия при резании мрамора в два раза.

• Значительное облегчение механического разрушения минерала в присутствии растворов кислот (химически активных сред) позволяет рекомендовать практическое использование хемомеханического эффекта в различных технологических процессах, связанных с измельчением и разрушением минералов: при помоле в шаровых мельницах, бурении горных пород (в частности, карбо-. натных) и т. п. При этом следует учитывать возможность коррозии (растворения) металлов и минералов- кислотами — понизителями прочности. Для защиты технологического оборудования и инструмента от коррозии необходимо добавлять в'растворы кислот ингибиторы кислотной коррозии металлов на основе непредельных органических соединений ароматического ряда. Эти ингибиторы сильно хемосорбируются на переходных металлах (железо) за счет донорно-акцептор- ного взаимодействия Электронов непредельных связей органической молекулы j cl'незавершенными электронными уровнями металла и лишены этой способности относительно минералов, взаимодействуя с ними по механизму физической адсорбции. Как показали исследования, добавка ингибитора КПИ-3 даже при повышенной его концентрации (0,3 г/л) существенно не отразилась на величине эффекта (кривая 6). Испытание этого раствора на буровом стенде показало снижение величины усилия при резании мрамора в два раза.

Всякое нарушение симметрии системы вызывает полное или частичное снятие вырождения: вырожденные энергетические уровни расщепляются в серию невырожденных (или вырожденных частично) подуровней. Такое нарушение симметрии и снятие вырождения происходит, как правило, под влиянием какого-либо внешнего воздействия или взаимодействия внутри системы. Примером этому может служить уже рассмотренное нами расщепление уровня энергии водородоподобного атома на подуровни вследствие взаимодействия электронов в сложных атомах между собой (рис. 3.6, б), Снятие вырождения может происходить под действием внешних полей. Расщепление энергетических уровней атомов, вызванное действием электрического поля, было открыто Щтарком и называется эффектом Штарка. Расщепление уровней под действием магнитного поля было открыто Зееманом и носит название эффекта Зеемана. Следует указать, что электрическое поле не снимает вырождения по спину, в то время как магнитное поле снимает и это вырождение. ,

Установление равновесия электронного газа происходит в результате взаимодействия электронов с дефектами решетки, которое сопровождается обменом энергией и импульсом. Такими дефектами являются прежде всего тепловые колебания решетки (фононы) и примесные атомы. Взаимодействие приводит к рассеянию электронов и установлению беспорядочного движения их в проводнике.

В результате взаимодействия элементов в этом случае атом металла отдает электроны (валентные) и становится положительным ионом, а атом металлоида принимает электроны на свою внешнюю оболочку и становится отрицательным ионом. В решетке химического соединения такого типа элементы удерживаются электростатическим притяжением.

Изложенный в этом параграфе метод обеспечивает определение подвижности механизмов с учетом сил нормального взаимодействия элементов кинематических пар на стадии выбора принципиальной схемы механизма. Полноценное и окончательное суждение о подвижности механизма, спроектированного по выбранной схеме, . может быть сделано лишь после определения коэффициента полезного действия механизма, т. е. с учетом сил трения элементов кинематических пар, что возможно после определения геометрических форм и -размеров сопрягаемых элементов кинематических пар. КПД механизма является полноценной и объективной характеристикой возможности движения механической системы и в любом ее положении должен быть больше нуля.

Примем следующие обозначения: RtJ — векторы сил взаимодействия элементов кинематических пар; ру — векторы-радиусы точек их приложения; ?7 и Му - главный вектор и главный момент приложенных к звену внешних сил, которые определяются с учетом уравновешивающих сил и пар сил;./ — 1,2, 3 — номер точки приложения сил в одной и той же кинематиче-

2) отказы, которые возникли в результате взаимодействия элементов сложной системы, когда отдельные связи не были выявлены при испытании или расчете отдельных узлов и механизмов системы (например, влияние тепла, выделяющегося при работе гидроагрегата, на точность работы механизма загрузки или фиксации);

Численное значение относительных объемов однонаправленно-армирован-ных расчетных элементов определяется по правой части формулы (3.45). Очевидный недостаток в описании физической модели материала состоит в том, что взаимодействие расчетных элементов в пределах повторяющегося объема композиционного материала в принципе не может быть определено. Так как любой выделенный объем содержит «пронизывающие» друг друга расчетные элементы всех заданных направлений, то, естественно, отсутствуют граничные поверхности, на которых могли бы задаваться статико-кинематические условия взаимодействия элементов.

взаимодействия элементов и даст возможность получить трехком-понентное покрытие, содержащее В, Сг и А1. '-,

Окружающий нас мир составляют не отдельные, изолированные друг от друга предметы, а совокупности взаимосвязанных и взаимодействующих объектов целостных образований. Однако не всякая система является целостной, хотя всякое целое есть система. Целостная система представляет собой совокупность объектов, взаимодействие которых обусловливает наличие новых общих качеств, не свойственных образующим ее частям. Причем связь между этими объектами настолько органична, что изменение одного из них вызывает то или иное изменение других, а нередко и системы в целом. Всякое целое обладает своим составом и структурой — особым способом внутренней организации, взаимосвязи элементов. Всякое целое, кроме того, существует не изолированно, а в какой-то связи с окружающей его внешней средой. Специфический характер взаимодействия элементов в целостной системе является определителем специфики того или иного типа целостности.

Разрушение при растяжении волокнистых композитов включает распространение разрушения в двух направлениях, но в других отношениях качественно подобно одномерному распространению при разрушении слоистых композитов. При этом, однако, имеется количественное расхождение в характере взаимодействия элементов при изолированных разрушениях и в числе видов распространения разрушения от элемента к элементу. Процесс накопления критической степени поврежденное™ в волокнистых композитах, армированных в нескольких направлениях, приводит к значительно более сложной картине неустойчивости разрушения, чем в рассмотренных выше случаях, поскольку при взаимодействии элементов происходит их изгиб и значительный поворот.

Исследования различных электронных схем, находившихся в нерабочем (пассивном) и рабочем (активном) состоянии при облучении, показали, что часть их не изменилась, а некоторые требовали после облучения незначительной регулировки или серьезного ремонта. Измерение электрических характеристик отдельных элементов схем позволило установить разнообразие эффектов воздействия излучения, а также возможные взаимодействия элементов, обусловленные изменениями их характеристик во время работы.

После того как определены основные функции системы, необходимо выявить пути взаимодействия элементов, т. е. состав, направление и характер связей,

1. Вербальная модель. На этом этапе описываются на словесном уровне постановка задачи, структура системы, принцип ее функционирования, характер взаимодействия элементов в процессе работы, формулируются требования к системе, определяются критерии отказа отдельных элементов и системы в целом. Эта словесная формулировка должна осуществляться на таком уровне, чтобы на ее основе можно было достаточно однозначно формализовать постановку задачи на языке математики.