Изложены термодинамические принципы самоорганизации водно-силикатных дисперсных систем на основе анализа взаимодействия процессов химических реакций и структуро-образования. Рассмотрены элементарные процессы химико-структурных превращений в силикатных дисперсиях (гидратация, крллоидация, конденсация и кристаллизация) и выявлен их вклад в синтез прочности.
Выполнен термодинамический анализ устойчивости и флуктуации, получены новые выражения для механической, термической и химической устойчивости.
Сформулированы физико-химические и физико-механические принципы формирования прочностных свойств при самоорганизации дисперсных систем. Показано, что формирование дисперсных структур твердения развивается через контактные взаимодействия частиц и агрегатов с учетом устойчивости адсорбционных пленок и слоев. Теоретически и экспериментально установлено, что флуктуации прочности твердеющих систем определяются эволюцией структурно-влажностного состояния дисперсных систем и прежде всего развитием коллоидно-химических явлений в зонах коагуляционных контактов. •^-^_ о .,„ та КиЯлипго. 167 назв.
ИДНО-ХИМИЧе^лил по..»..."» - ---
Табл. 3, ил. 18, библиогр. 167 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Вся наша планета представляет собой динамическую систему, определяемую непрерывными изменениями свойств и со-стояний, совершающимися одновременно на микро- и макроуровнях. Именно эволюция как комплекс необратимых превращений материи — от физики элементарных частиц и клеток до расширяющейся Вселенной и образования черных дыр — является той основой, которая объединяет наши сегодняшние представления о многообразии законов природы.
Блистательным подтверждением динамизма материального мира явились открытые Дарвиным (1859) законы эволюции живой природы, показавшие, что материи свойственно стремление к развитию, усложнению на основе случайного отбора, флуктуации, стохастических процессов; в результате этого в природе необратимо возникают совершенно новые структуры.
Первым количественным описанием необратимого процесса явился закон теплопроводности Фурье (1822). Дальнейшее развитие учения о теплоте, а именно законы превращения энергии и теория тепловых машин (Карно — 1824; Клапейрон — 1834; Майер — 1842; Джоуль — 1843; Клаузис, Томсон — 1855), привело к созданию первой «неклассической» научной дисциплины — термодинамики, которая ввела,в науку знаменитое второе начало с его фундаментальным понятием «стрелы времени».
Современная термодинамика базируется на разделении всей совокупности процессов, протекающих в природе, на две группы: обратимые, не зависящие от направления времени, и необратимые, зависящие от него. Необратимые процессы характерны для состояний, далеких от термодинамического равновесия. Только в этих случаях в системах может происходить переход от беспорядка и теплового хаоса к порядку и спонтанному развитию новых типов структур.
Классическая термодинамика ограничивалась рассмотрением
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............ 5
Основные обозначения и сокращения..... 8
Глава 1. Термодинамические основы самоорганизации дисперсных систем...........11
1.1. Структурообразование и самоорганизация . . 11
1.2. Термодинамика необратимых процессов как метод изучения развития дисперсных структур . . 19
1.3. Термодинамика фазовых переходов .... 23
1.4. Термодинамика поверхностных и капиллярных явлений............26
1.5. Неравновесная термодинамика химических реакций .............28
Глава 2. Химико-структурные превращения в дисперсных системах............38
2.1. Элементарные акты гидратации.....38
2.2. Коллоидно- и электрохимические явления . . 61
2.3. Конденсационные процессы......71
2.4. Феноменологическое описание химико-структурных превращений.........102
Глава 3. Устойчивость и флуктуации......115
3.1. Термодинамическая теория устойчивости в нелинейных задачах самоорганизации дисперсных структур...........115
3.2. Самоорганизация в химически активных дисперсных системах..........118
3.3. Флуктуации устойчивости ... ... 122
3.3.1. Механическая устойчивость.....125
3.3.2. Термическая устойчивость.....126
3.3.3. Химическая устойчивость......127
Глава 4. Физико-химические и физико-механические принципы формирования прочностных свойств при самоорганизации дисперсных систем......129
4.1. Контактные взаимодействия и устойчивость разделяющих поверхностей ....... 129
4.2. Адсорбционные слои и их устойчивость . . . 137
4.3. Об альтернативном характере структурообразо-вания дисперсных систем.......141
4.3.1. Влияние коллоидно-химических явлений на контакт311™ ПР°ЧИОСТИ коагуляционного
4.3.2. Структурно-влажностное 'и физико-механи- Ш ческое состояние дисперсий в процессе от-вердевания . . \хд
Список литературы..........,^|
1 bo
Цена: 150руб.
