コロイド性シリカのサスペンションの安定化における混乱から秩序への移行:X線測定
Science (New York, N.Y.)
|August 4, 1989
まとめ
コロイド性シリカ粒子は,重力沈着によってゆっくりと濃縮されると,秩序のある虹色の結晶を形成します. しかし,より急速な堆積は,結晶成長理論と一致する無形堆積物やガラスを生み出す.
科学分野:
- コロイドとインタフェース科学
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 熱力学は熱力学である.
背景:
- コロイド分散は,分子システムと熱力学的性質を共有しています.
- 重要な現象は,硬球の乱れから秩序への移行である.
- 粒子の濃度の影響を理解することは,材料設計において極めて重要です.
研究 の 目的:
- 粒子の大きさと沈殿速度がコロイド性シリカ粒子の排序に及ぼす影響を調査する.
- 顕微鏡とX線測定を用いて,結果として生じる堆積物構造を特徴づける.
- 実験的観測を古典的な結晶成長理論と比較する.
主な方法:
- サイクロヘキサンに分散したオルガノフィルのシリカ粒子.
- 重力は粒子を集約するために落ち着きます.
- 構造分析のためのスキャニング電子顕微鏡 (SEM).
- 段階識別のためのX線減衰測定.
主要な成果:
- 小さなシリカ粒子は,ゆっくりと沈着したため,虹色の,秩序ある結晶相を形成した.
- より大きな粒子やより速い堆積率により,無形堆積物が形成された.
- SEMは,結晶の堆積物の中に六角形の密集した層を明らかにした.
- X線測定では,秩序ある領域と無形領域の境界で不連続性が示されました.
- 急速に形成された堆積物は,ガラスのような状態をもたらしました.
結論:
- 沈着率と粒子の大きさは,コロイド分散の順序を決定的に影響する.
- 秩序ある構造から無形構造への移行は,堆積率と結晶率の競争によって支配されます.
- 実験結果は,コロイド系における結晶の成長に関する古典的な理論を支持している.
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