Решебники для студентов » Міжмолекулярний зв’язок (сили Ван–дер–Ваальса)

Міжмолекулярний зв’язок (сили Ван–дер–Ваальса)

Утворення зварного з’єднання в твердій фазі починається з утворення міжмолекулярних зв’язків. Цей зв’язок утворюється між неполярними молекулами. В них за рахунок постійного переміщення електронів відбувається короткочасне зміщення центрів негативних та позитивних зарядів, тобто молекула короткочасно перетворюється у диполь. Навколо нього утворюється електричне поле, яке поляризує сусідню молекулу, перетворюючи її в диполь. Поруч знаходяться два диполя, які притягаються електростатично протилежно зарядженими кінцями. Величина зв’язку залежить від відстані, тому на початку зварювання молекулярні зв’язки малі.
Сили Ван–дер–Ваальса починають проявлятися на відстанях між тілами приблизно в 1 мкм і мають величину 10–5 Н (енергія зв’язку
10–3 Дж•моль–1).
По мірі утворення фізичного контакту (коли дві поверхні зближені до атомарного рівня) міжмолекулярні сили ростуть і при відстані 1 нм зусилля розриву може досягнути до 100 МПа.
В цьому випадку енергія міжмолекулярних зв’язків досягає
104 Дж•моль–1.
Якщо за допомогою електричного поля штучним шляхом на поверхні створити високу густину постійно діючих диполів, то енергію зв’язку двох поверхонь можна підвищити до 105 Дж•моль–1 (це використовується при зварюванні в електричному полі). Сили Ван–дер–Ваальса діють між будь–якими атомами, молекулами. В загальному випадку вони дуже малі, тому молекулярні кристали відрізняються низькою температурою плавлення. Ці сили є лише додатком при інших видах зв’язків, між поверхнями, що зварюються.

===>>> Зміст