[image]

Вопросы плавки, кристаллизации и сил Ван-дер-Ваальса

 
1 2 3
+
-
edit
 

Zenitchik

старожил

Fakir> C самого начала о плитках Иогансона, они же концевые меры. К-е свинцовыми не бывают.

А они разве слипаются?
   80.0.3987.13680.0.3987.136

ED

старожил
★★★☆
Fakir>> C самого начала о плитках Иогансона, они же концевые меры. К-е свинцовыми не бывают.
Zenitchik> А они разве слипаются?

Да, слипаются.
   80.0.3987.13280.0.3987.132

Invar

аксакал
★☆
ED> Да, слипаются.

Zenitchik>> А они разве слипаются?
ED> Да, слипаются.

Но почему?

Интересно, а под колпак вакуумнасоса притёрты плитки помещали? Наглядный был бы опыт

В схоластике Перельман тут в контрах с Ашкинази (или наоборот).

:

Lib.ru/Современная литература: Ашкинази Леонид Александрович. Плитки Иогансона: загадке больше века

   Плитки Иогансона: загадке больше века       Жил да был в далекой Швеции инженер Карл Эдвард Йоханссон, и придумал он в далеком 1896 году... нет, не с того мы начинаем.    В технике есть несколько фундаментальных принципов, понятий, методов — называть можно по-разному. Например — чертеж: любую вещь должно быть можно начертить, причем так, чтобы ее возможно было сделать и чтобы она оказалась такой же... такой же с необходимой точностью. Или вот — технологическая инструкция: для любого процесса должно быть описание, причем составленное так, чтобы его можно было повторить и чтобы он дал такой же, с необходимой точностью, результат. //  Дальше — lit.lib.ru
 
Но вот что интересно: за все эти годы как-то никто и не разобрался, почему они слипаются. В основном произносятся слова про ван-дер-ваальсовы силы и про поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение может удержать на воде водомерку и иголку, но не стограммовую железку на весу, а для того, чтобы "заработало" межмолекулярное притяжение, поверхности должны сблизиться на расстояния порядка межатомных. При самом высоком классе полировки шероховатость больше на два порядка. В зарубежных источниках правда упоминается атмосферное давление, но лишь как один из факторов, и не главный.
....
Плитки Иогансона (в эпоху борьбы с "низкопоклонством перед Западом" их переименовали в "концевые меры") прижимает друг к другу именно атмосферное давление, а ничтожного количества влаги (и, возможно, масла), всегда имеющегося на поверхности, оказывается достаточно, чтобы не пустить в щель атмосферу. А если качество поверхностей немного хуже, на них приходится подышать — понятно зачем?

Но этим дело не кончается, это только первый слой задачи. Атмосферное давление на вертикальные поверхности действует горизонтально, а гравитация — как обычно, вертикально. Поэтому, чтобы удержать плитку от падения, нужен коэффициент трения — сухого трения. Вот тут школьники и зависают — им же сказали, что там вода! Дело в том, что в школе и вузе трение бывает только или сухое, или по жидкой смазке. Машина по мокрой мостовой — это есть на улице, но этого нет в ЕГЭ. На самом же деле реализуется смешанное трение — когда едет машина, вода успевает (хорошо, если успевает) выдавиться из зоны контакта, а когда мы "притираем" плитки, мы как раз и выдавливаем воду с некоторых участков. На которых реализуется непосредственный контакт плиток и то самое сухое трение.
Однако и это еще не все. Вода или иная жидкость, заполняющая зазор, контактирует с атмосферой и в ней, казалось бы, все равно должно быть атмосферное давление. Например, в воде на глубине 10 м или в ртути на глубине 760 мм давление не 1 атм, а 2 атм — школьники об этом часто забывают. И не когда ныряют, а, к сожалению, на экзамене. Но тут и приходит на помощь поверхностное натяжение, то самое, которое поднимает жидкость в капиллярах. Раз жидкость в капилляре оказывается выше исходного уровня — значит, давление в ней уменьшается. Высота поднятия обратно пропорциональна зазору, и, когда он уменьшается до единиц микрон, давление в жидкости становится существенно меньше атмосферного. Вода в микрозазоре между плитками ведет себя, по-видимому, как в капилляре — то есть тоже образует мениск, под которым понижено давление.

Итак, чтобы происходило то, что вы видите на фото, нужно соблюдение трех условий.

Неплоскостность поверхностей должна быть не более единиц микрометров — чтобы не было больших зазоров, в которых вода, если и будет присутствовать, не сможет защитить плитки от атмосферного давления.

Должно оказаться на поверхности потребное — ничтожное! — количество влаги и, возможно, масла — кстати, в реальной жизни протирка бензином вовсе не счищает монослой.

Наконец, плитки должны быть отполированы так, чтобы при прижатии с силой в несколько килограмм (притирании) образовалась зона непосредственного контакта. На ней, между прочим, могут позволить себе начать действовать и ван-дер-ваальсовы силы, хотя атмосферное давление и будет превосходить их на один-два порядка.
 
   33
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> C самого начала о плитках Иогансона, они же концевые меры. К-е свинцовыми не бывают.
Zenitchik> А они разве слипаются?

"С добрым утром, страна!"
   51.051.0
+
+2
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Invar> Но почему?

"На седьмой день Зоркий Глаз заметил..."
С этого вообще-то вопрос и начался. Что не знает никто.

Invar> Интересно, а под колпак вакуумнасоса притёрты плитки помещали? Наглядный был бы опыт

"...что в сарае не хватает крыши и трёх стен".
А я о чём толкую уже дважды? Помещали.


Invar> В схоластике Перельман тут в контрах с Ашкинази (или наоборот).
Invar> :
Invar> Lib.ru/Современная литература: Ашкинази Леонид Александрович. Плитки Иогансона: загадке больше века

Ашкенази поставил (ну, освежил) проблему, но ответа не дал.
   51.051.0
+
-
edit
 

tramp_

дёгтевозик
★★
☠☠☠
Жесть тема... да еще в отгадайку играть... похоже механиков на АБ минимум... одни программисты
   83.0.4103.10683.0.4103.106
+
+1
-
edit
 

E.V.

опытный
☆★
☠☠
Ну, а банальное механическое сцепление с частичной завальцовкой частиц микрорельефа при притирке?
Отполированная поверхность нержавеющего металла под микроскопом:
 

Etching tech bonds metal to metal – or anything else

As any good metallurgist will tell you, you can't just take any two types of metal and weld them together. You may instead be able to just join them together with glue, however, thanks to research being carried out at Germany's Kiel University. Scientists there have developed an electro-chemical… //  newatlas.com
 
   2121
Это сообщение редактировалось 28.10.2021 в 13:53

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
E.V.> Ну, а банальное механическое сцепление с частичной завальцовкой частиц микрорельефа при притирке?

Может быть, вполне рабочая гипотеза.
К сожалению, её трудно опровергнуть и еще труднее доказать.

E.V.> Отполированная поверхность нержавеющего металла под микроскопом:

Да понятно, что поверхность почти любого реального материала не является идеальной плоскостью.
Вопросов-то куча.
Как именно выглядит поверхность отполированных до стадии слипания плиток Иогансона? (далеко не всякая полировка слипается! необходима вполне определённая степень)
Даже если подобным образом - как происходит именно (квази)механическое сцепление? Почему оно достаточно устойчиво?
Если механическое - почему существенно влияение "смазки"?

Интересно было бы распилить пару слипшихся плиток и посмотреть в микроскоп на срез, но только наверняка любая процедура распила нафиг нарушит всё в слое сцепления между плитками...

Не повреждая, просто на самый краешек двух плиток, если их вровень задвинуть, смотреть в принципе можно, не только в оптику, но и в РЭМ (с СТМом может не выйти), но это всё же очень непросто технически. Плюс нет уверенности, что наружные области ведут себя так же, как внутренние.
   56.056.0

Naib

аксакал

Fakir> Интересно было бы распилить пару слипшихся плиток и посмотреть в микроскоп на срез, но только наверняка любая процедура распила нафиг нарушит всё в слое сцепления между плитками...
Fakir> Не повреждая, просто на самый краешек двух плиток, если их вровень задвинуть, смотреть в принципе можно, не только в оптику, но и в РЭМ (с СТМом может не выйти), но это всё же очень непросто технически. Плюс нет уверенности, что наружные области ведут себя так же, как внутренние.

Я бы капнул чего-нить радиоактивного и после слипания сделал "фотку" распределения этой жидкости по методу Беккереля.
   95.0.4638.6995.0.4638.69
Последние действия над темой
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru