Книга: Мелихов И. В. «Физико-химическая эволюция твердого вещества»

Серия: "Нанотехнологии"

Книга, написанная специалистом в области исследования гетерогенных процессов, посвящена проблеме, которая находится на стыке химии, физики, материаловедения и современных высоких технологий (в том числе нанотехнологии). Сформулирован основной эволюционный маршрут твердого вещества, проанализированы его отдельные стадии (зарождение, рост частиц, агломерация, упорядочение, отклик на внешние воздействия и т. д.). Рассмотрены теоретические модели эволюционного процесса на макро-, мезо- и микроуровне. Особое внимание уделено формированию диссипативных структур и характерным чертам эволюции нанодисперсного вещества. Книга хорошо иллюстрирована, содержит обширную библиографию.
Для широкого круга специалистов, чьи области научных и практических интересов связаны с синтезом или использованием твердых веществ, а также для преподавателей, аспирантов и студентов химических и химико-технологических специальностей.

Содержание:

Предисловие...... 5 Глава 1. Введение...... 7 1. 1. Предмет рассмотрения...... 7 1. 2. Причины эволюции системы...... 10 1. 3. Темп эволюции...... 12 1. 4. Принципы описания...... 13 1. 5. Подходы к изучению элементарных актов эволюции...... 15 1. 6. К истории вопроса...... 17 Литература...... 18 Глава 2. Общая картина эволюции твердых веществ...... 19 2. 1. Основной эволюционный маршрут...... 19 2. 2. Элементарные процессы при образовании вещества...... 24 2. 3. Стадийность эволюции вещества...... 28 2. 4. Самовоспроизведение твердых тел...... 30 2. 5. Отклик на изменение свойств среды...... 32 2. 6. Деградация вещества...... 35 Литература...... 37 Глава 3. Стадия зарождения твердых тел...... 39 3. 1. Создание пересыщения...... 39 3. 2. Зарождение в газовой среде...... 44 3. 3. Нуклеация в жидких средах...... 50 3. 4. Зарождение на поверхности твердых тел...... 56 3. 5. Механостимулирование зарождения и влияние радиации...... 60 3. 6. Вариабельность процесса зарождения...... 61 Литература...... 65 Глава 4. Рост частиц фазообразующего вещества...... 68 4. 1. Образование двумерных кластеров на поверхности частицы...... 70 4. 2. Флуктуации скорости роста и свойств укрупняющихся частиц...... 73 4. 3. Наследование объемом растущих кристаллов состава приповерхностных слоев...... 78 4. 4. Молекулярный отбор при росте частиц...... 84 4. 5. Изменение формы и структуры частиц в процессе роста...... 89 4. 6. Движение растущих кристаллов...... 94 Литература...... 98 Глава 5. Стадия агломерации...... 100 5. 1. Элементарные акты агломерации...... 102 5. 2. Кинетика агломерации...... 109 5. 3. Морфологический отбор упорядоченных агрегатов...... 114 5. 4. Стадийность агломерации и иерархические структуры...... 119 Литература...... 125 Глава 6. Спонтанное упорядочение вещества...... 127 6. 1. Упорядочение состава...... 127 6. 2. Морфологическое упорядочение...... 142 6. 3. Ликвидация метастабильных фаз...... 148 6. 4. Общность и специфичность видов спонтанного упорядочения...... 157 Литература...... 160 Глава 7. Отклик твердого вещества на внешние воздействия...... 162 7. 1. Изменчивость свойств вещества...... 162 7. 2. Отклик на термические воздействия...... 165 7. 3. Механические воздействия...... 179 7. 4. Влияние изменений в химическом составе среды...... 186 Литература...... 199 Глава 8. Формирование диссипативных структур...... 203 8. 1. Скорости структурообразования и упорядочения системы...... 203 8. 2. Гидродинамические структуры...... 210 8. 3. Диссипативные структуры при росте кристаллов...... 215 8. 4. Упорядочение системы при массовой кристаллизации...... 222 8. 5. Топохимические и адсорбционные структуры на поверхности инородных тел...... 225 8. 6. Адгезионные структуры...... 227 Литература...... 229 Глава 9. Теоретические модели эволюционного процесса...... 231 9. 1. Экспериментальные основы теоретического описания...... 231 9. 2. Макрокинетическая модель переноса при фазообразовании...... 234 9. 3. Мезокинетические модели...... 237 9. 4. Моделирование некоторых элементарных процессов...... 249 9. 5. Подходы к микроскопическому описанию...... 263 9. 6. Термодинамическая модель...... 267 9. 7. Пребывание вещества в наносостоянии...... 272 Литература...... 274 Глава 10. Особенности эволюции нанодисперсного вещества...... 276 10. 1. Условия перехода вещества в нанодисперсноесостояние...... 276 10. 2. Ограниченность времени пребывания вещества в наносостоянии...... 281 10. 3. Вариабельность наносистем...... 284 10. 4. Спонтанное упорядочение частиц...... 288 10. 5. Усложнение и деградация наносистем...... 294 Литература...... 296 Глава 11. Некоторые итоги...... 298 11. 1. Роль пересыщения...... 298 11. 2. Вариабельность систем...... 301 11. 3. Фазообразование как форма самоорганизации...... 305 11. 4. Глобальный маршрут эволюции твердого вещества...... 306 Литература...... 309

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2017)

ISBN: 9785001014973