Жидкое состояние. Гомогенная кристаллизация, страница 6

В подавляющем большинстве реальных случаев время воздействия механической нагрузки на жидкость больше величины 10~и с, и внешнюю силу, приложенную к атомам жидкости, можно считать постоянной.

Под действием этой силы перескоки частиц из одного положения равновесия в другое приобретают преимущественное направление вдоль направления действия силы. Возникающий поток частиц при небольших воздействиях пропорционален действующей силе и приводит к обычному вязкому течению жидкости.

'; Квазикристаллический подход к описанию структуры и физических свойств жидкостей имел большой успех. Это привело к появлению довольно большого количества квазирешеточных моделей жидкого состояния и процессов переноса в жидкостях [6, 7]. J

Некоторое время квазикристаллические решеточные модели жидкости занимали господствующее положение в теории. Структура жидкостей в этих моделях рассматривалась как сильно искаженная, расшатанная неупорядоченная структура твердого тела. При этом надо отметить что степень отклонения от правильной решетки и степень ее разупорядочения оценивались произвольно, а квазикристалличность сильно преувеличивалась. Такие взгляды на строение жидкостей вблизи температуры плавления существуют и в настоящее время, особенно в вопросах прикладного характера при объяснении литейных свойств и технологических характеристик металлических расплавов.

Ярким примером того, что ^д_кость_^ш_«(ошшх>>_и-структуре кристалла^ является ^зозможность ее глубокого переохлаждения ниже точки плавления.

Если, как указывал Я- И. Френкель, до тридцатых годов нашего столетия преобладало сближение жидкостей с газами, а не с твердыми телами, то впоследствии наблюдался перегиб уже не в сторону газового состояния, а в сторону квазикристалличности.

' Сходство жидкого и кристаллического состояния за-1 ключается главном образом в сходстве характера межмолекулярного взаимодействия и в-термодинамических свойствах. Основное отличие — в разном .строении этих фаз и в раскрепощении молекул жидкости. /     '

Как это часто бывает в истории науки, современные представления о жидкостях объединяют две существовавшие ранее крайние точки зрения на природу жидкостей и учитывают те двойственные черты в их поведении, которые вытекают из промежуточного положения жидкого агрегатного состояния вещества.

Современные строгие теории разработаны лишь для так называемых простых жидкостей.

3. ПРОСТЫЕ ЖИДКОСТИ

Простые жидкости состоят из сферически симметричных частиц, между которыми действуют ненаправленные и ненасыщенные силы связи. Их молекулы обладают сферическим потенциалом взаимодействия и не обнаруживают специфических связей, действующих в каком-либо определенном выделенном направлении, как в случае гомеополярных или водородных связей. К простым жидкостям относят сжиженные благородные газы с ван-дер-ваальсовыми силами взаимодействия. Предполагается, что вследствие ненаправленности и ненасыщенности межмолекулярных сил в простых жидкостях квазикристалличность в их структуре минимальна.

Несмотря на сильное различие в фиуическйх свойствах сжижен-ных благородных газов и чистых расплавленных металлов, последние тоже относят к классу простых жидкостей. Межчастичная связь в жидких металлах осуществляется коллективизированными валентными электронами металлических атомов.) Она, так же как и ван-дер-ваальсова связь, ненаправлена и ненасыщена. Металлические ионы, составляющие сплав, сферически симметричны, так как имеют структуру внешних электронных оболочек, аналогичную структуре оболочек атомов инертных газов. Рентгеновский анализ структуры металлических жидкостей и сжиженных аргона, неона} и криптона показал на большое структурное сходство этих жидкостей.

4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЖИДКОСТЕЙ