Oberflächen- und innere Energie von Metall

Metallprodukte bilden die HauptbasisInfrastruktur-Unterstützung der Engineering-Kommunikation, fungieren als Rohstoffe für den Maschinenbau und Bauwesen. In jedem dieser Bereiche ist die Verwendung solcher Elemente mit einer hohen Verantwortung verbunden. Die Installations- und Kommunikationsstrukturen werden sowohl von chemischen als auch von mechanischen Belastungen beeinflusst, was eine primäre Analyse der Eigenschaften des Materials erfordert. Um die Betriebsparameter zu verstehen, wird ein Konzept verwendet, wie die Energie eines Metalls, das das Verhalten eines einzelnen Elements oder einer Struktur unter verschiedenen Betriebsbedingungen bestimmt.

Freie Energie

Viele Prozesse in der Struktur von MetallicProdukte werden durch die Eigenschaften der freien Energie bestimmt. Die Anwesenheit von Ionen mit diesem Potential im Material führt zu deren Übertragung auf andere Medien. Zum Beispiel gehen im Verlauf der Wechselwirkung mit Lösungen, die ähnliche Ionen enthalten, die metallischen Elemente in die Kontaktmischung ein. Dies geschieht jedoch in Fällen, in denen die freie Energie von Metallen die in Lösung übersteigt. Als ein Ergebnis kann ein positives elektrisches Feld des doppelten elektrischen Feldes aufgrund der freien Elektronen gebildet werden, die in der Nähe der Metalloberfläche verbleiben. Die Verstärkung dieses Feldes wirkt auch als Barriere für den Durchgang neuer Ionen - und schafft so eine Phasengrenze, die die Übergänge der Elemente verhindert. Der Prozess einer solchen Verschiebung setzt sich fort, bis die Grenzpotentialdifferenz in dem neu gebildeten Feld erreicht ist. Die Peakgrenze wird durch das Gleichgewicht der Potentialdifferenzen in der Lösung und dem Metall bestimmt.

Oberflächenenergie

Wenn neue Moleküle auf Metall kommenOberfläche ist die Entwicklung von Freizonen. Während der Wanderung besetzen die Moleküle die Oberfläche der Mikrorisse und die Bereiche der Trennung von kleinen Körnern - das sind die Segmente des Kristallgitters. Bei einem solchen Schema ändert sich die freie Oberflächenenergie, die abnimmt. In festen Körpern können auch Prozesse beobachtet werden, die die plastische Strömung auf Oberflächenbereichen erleichtern. Dementsprechend wird die Oberflächenenergie von Metallen durch die Anziehungskräfte von Molekülen bestimmt. Bemerkenswert ist hier die Größe der Oberflächenspannung, die von mehreren Faktoren abhängt. Sie wird insbesondere durch die Geometrie der Moleküle, ihre Kräfte und die Anzahl der Atome in der Struktur bestimmt. Die Lokalisierung von Molekülen in der Oberflächenschicht ist ebenfalls wichtig.

Oberflächenspannung

Typischerweise treten Spannungsprozesse inHeterogene Medien, die sich in der Schnittstelle von nicht mischbaren Phasen unterscheiden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass sich neben der Spannung auch andere Oberflächeneigenschaften aufgrund der Parameter ihrer Wechselwirkung mit anderen Systemen manifestieren. Die Kombination dieser Eigenschaften bestimmt den Großteil der technologischen Indikatoren des Metalls. Andererseits kann die Energie des Metalls unter dem Gesichtspunkt der Oberflächenspannung die Parameter der Koaleszenz von Tröpfchen in Legierungen bestimmen. Technologen zeigen daher die Eigenschaften von feuerfesten Materialien und Flussmitteln sowie ihre Wechselwirkung mit dem metallischen Medium. Darüber hinaus beeinflussen die Oberflächeneigenschaften die Geschwindigkeit thermotechnischer Prozesse, zu denen auch die Entwicklung von Gasen und das Aufschäumen von Metallen gehören.

Zonierung von Energie und Eigenschaften von Metall

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Verteilung KonfigurationMoleküle auf der Struktur der Metalloberfläche können die individuellen Eigenschaften des Materials bestimmen. Insbesondere sind die spezifische Reflexion vieler Metalle sowie ihre Opazität auf die Verteilung der Energieniveaus zurückzuführen. Die Akkumulation von Energien in freien und besetzten Ebenen trägt dazu bei, jedes Quantum durch zwei Energieniveaus zuzuordnen. Eine davon befindet sich im Valenzband und die andere in den Leitungsregionen. Man kann nicht sagen, dass die Energieverteilung von Elektronen in einem Metall stationär ist und keine Veränderung impliziert. Elemente des Valenzbandes können beispielsweise Lichtquanten absorbieren, die in das Leitungsband wandern. Infolgedessen wird Licht absorbiert, nicht reflektiert. Aus diesem Grund haben Metalle eine opake Struktur. Was die Helligkeit betrifft, wird sie durch den Prozess der Lichtemission verursacht, wenn durch Strahlung aktivierte Elektronen auf niedrige Energieniveaus zurückgeführt werden.

Interne Energie

Dieses Potential wird durch die Energie der Ionen gebildet, undauch durch die thermische Bewegung von Leitungselektronen. Indirekt ist dieser Wert durch intrinsische Ladungen von Metallstrukturen gekennzeichnet. Insbesondere für Stahl, der in Kontakt mit Elektrolyten steht, wird automatisch sein eigenes Potential eingestellt. Viele ungünstige Prozesse sind mit Veränderungen der inneren Energie verbunden. Zum Beispiel ist es in diesem Indikator möglich, Korrosions- und Verformungsphänomene zu bestimmen. In solchen Fällen verursacht die innere Energie des Metalls das Vorhandensein von Mikro- und Makrofehlern in der Struktur. Darüber hinaus gewährleistet die teilweise Dissipation dieser Energie unter der Wirkung der gleichen Korrosion auch den Verlust eines bestimmten Bruchteils des Potentials. In der Praxis des Betriebs von Metallprodukten können sich die negativen Faktoren der Änderung der inneren Energie in Form von Strukturschäden und einer Abnahme der Duktilität äußern.

Die Energie eines Elektrons in einem Metall

Wenn man das Aggregat von Teilchen beschreibt, dieIn einem soliden, quantenmechanischen Konzept interagieren die Elektronen in ihrer Energie. Üblicherweise werden diskrete Werte verwendet, die die Art der Verteilung dieser Elemente über die Energieniveaus bestimmen. Entsprechend den Anforderungen der Quantentheorie wird die Messung der Elektronenenergie in Elektronenvolt durchgeführt. Es wird angenommen, dass das Elektronenpotential in Metallen um zwei Größenordnungen höher ist als die Energie, die aus der kinetischen Theorie von Gasen unter Raumtemperaturbedingungen berechnet wird. In diesem Fall hängt die Energie der Elektronen von den Metallen und insbesondere die Geschwindigkeit der Elemente nicht von der Temperatur ab.

Die Ionenenergie im Metall

Die Berechnung der Ionenenergie lässt sich bestimmenEigenschaften des Metalls in den Prozessen des Schmelzens, der Sublimation, der Deformation, etc. Insbesondere die Technologen identifizieren die Zugfestigkeit und die Elastizität. Dazu führen wir das Konzept eines Kristallgitters ein, in dem sich die Ionen befinden. Das Energiepotential eines Ions wird normalerweise unter Berücksichtigung seiner möglichen destruktiven Wirkung auf eine kristalline Substanz unter Bildung von Kompositpartikeln berechnet. Der Zustand von Ionen kann durch die kinetische Energie von Elektronen beeinflusst werden, die während der Kollision aus Metallen herausgeschlagen werden. Da unter den Bedingungen des Erhöhens der Potentialdifferenz in dem Medium der Elektroden auf Tausende von Volt die Geschwindigkeit der Teilchenbewegung signifikant ansteigt, reicht das akkumulierte Potential aus, um Gegenmoleküle in Ionen zu spalten.

Macht der Kommunikation

Metalle sind durch gemischte Verbindungsarten gekennzeichnet. Kovalente und ionische Bindungen haben keine scharfe Unterscheidung und überschneiden sich oft miteinander. Somit wird der Prozess des Härtens eines Metalls unter der Wirkung von Dotieren und plastischer Deformation einfach durch den Fluss einer Metallbindung in eine kovalente Wechselwirkung erklärt. Unabhängig von der Art dieser Verbindungen werden sie alle als chemische Prozesse definiert. Gleichzeitig hat jede Verbindung Energie. Zum Beispiel können ionische, elektrostatische und kovalente Wechselwirkungen ein Potential von 400 kJ bereitstellen. Die spezifische Energie hängt von der Energie des Metalls ab, wenn es mit verschiedenen Medien und unter mechanischen Belastungen zusammenwirkt. Metallbindungen können durch unterschiedliche Stärkeindikatoren charakterisiert werden, aber in keiner Manifestation sind sie mit ähnlichen Eigenschaften in kovalenten und ionischen Medien vergleichbar.

Eigenschaften von Metallbindungen

Eine der wichtigsten Eigenschaften, diecharakterisieren die Bindungsenergie, ist die Sättigung. Diese Eigenschaft bestimmt den Zustand der Moleküle und insbesondere deren Struktur und Zusammensetzung. In einem Metall existieren die Partikel in einer diskreten Form. Früher wurde die Theorie der Valenzbindungen verwendet, um die Betriebseigenschaften komplexer Verbindungen zu verstehen, aber in den letzten Jahren hat sie ihre Bedeutung verloren. Mit all seinen Vorteilen erklärt dieses Konzept eine Reihe wichtiger Eigenschaften nicht. Unter ihnen können wir Absorptionsspektren in Verbindungen, magnetischen Eigenschaften und anderen Eigenschaften aufzeichnen. Aber wenn man die Energie der Oberfläche in Metallen berechnet, kann man eine solche Eigenschaft als Entflammbarkeit identifizieren. Es bestimmt die Fähigkeit von Metalloberflächen, sich zu entzünden, ohne Aktivatoren zu explodieren.

Status von Metallen

Die meisten Metalle sind durch eine Valenz gekennzeichnetKonfiguration mit elektronischer Struktur. Abhängig von den Eigenschaften dieser Struktur wird der innere Zustand des Materials bestimmt. Auf der Grundlage dieser Indikatoren und unter Berücksichtigung der Beziehungen kann man Rückschlüsse auf die Werte der Schmelztemperatur eines bestimmten Metalls ziehen. Zum Beispiel haben weiche Metalle, einschließlich Gold und Kupfer, einen niedrigeren Schmelzpunkt. Dies erklärt sich durch die Abnahme der Anzahl der ungepaarten Elektronen aus den Atomen. Auf der anderen Seite haben weiche Metalle eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was wiederum auf die hohe Beweglichkeit der Elektronen zurückzuführen ist. Übrigens stellt das Metall, das Energie unter Bedingungen der optimalen Leitfähigkeit von Ionen akkumuliert, eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufgrund von Elektronen zur Verfügung. Dies ist eines der wichtigsten Leistungsmerkmale, die durch den metallischen Zustand bestimmt werden.

Fazit

Die chemischen Eigenschaften von Metallen bestimmen weitgehendihre technischen und physischen Qualitäten. Dies ermöglicht es den Spezialisten, sich auf die Energieleistung des Materials im Hinblick auf die Möglichkeit seiner Verwendung unter bestimmten Bedingungen zu konzentrieren. Außerdem kann die Energie des Metalls nicht immer als unabhängig angesehen werden. Das heißt, sein eigenes Potenzial kann je nach Art der Interaktion mit anderen Medien variieren. Das ausdrucksvollste Verhältnis von Metalloberflächen zu anderen Elementen ist das Beispiel von Migrationsprozessen, bei denen das Füllen von freien Energieniveaus stattfindet.