2-3-محاسبه سهم تشکیل سطوح جدید بین ذرات یا فازهای موجود در افزایش انرژی آزاد سیستم
با توجه به روابط ترمودینامیکی موجود مقدار تغییرات انرژی آزاد ناشی از سطوح جدید تشکیل شده بین فازها را می‌توان از رابطه 10 محاسبه نمود [11].
که در آن σ انرژی واحد سطح و ΔA مقدار تغییرات کلی سطح جامد می‌باشد. شایان ذکر است که با توجه به تغییر دائمی مقدار σبا شرایط آسیاکاری امکان تعیین مقدار دقیق این کمیت وجود ندارد. بر این اساس و با توجه به مطالعات انجام شده مقدار ΔGsurfبرای ترکیبات یونی معادل 10 درصد تغییرات انرژی آزاد کل محاسبه شده است [11]، بنابراین:
بنابراین با توجه به مقادیر به دست آمده مربوط به سهم هر یک از عیوب، تغییرات انرژی آزاد ماده فعال شده با کار مکانیکی را می توان به صورت 12 بیان نمود:
با جایگزاری مقادیر مربوط به هر کدام، مقدار تغییرات انرژی آزاد سیستم به واسطه فعال سازی مکانیکی به صورت رابطه 13 تعیین می گردد.
در واقع رابطه 13 بیانی از افزایش انرژی آزاد سیستم بواسطه کار مکانیکی اعمالی می باشد. سهم هر یک از این عیوب در افزایش انرژی جامد تحت عملیات مکانیکی یکسان نیست. به عنوان مثال بالغ بر 90 درصد افزایش انرژِی ساختار به تشکیل فاز غیربلوری مربوط می‌شود. انجام کار مکانیکی روی کوارتز، کلسیت، مگنزیت، کائولینیت و آهن نیز نتایج مشابهی را به دنبال داشته‌اند [1،12].
3- نتیجه‌گیری
در این مقاله ترمودینامیک استحاله‌های موجود در سنتز مکانوشیمیایی بر اساس مدل کروی بررسی گردید. نتایج نشان داد که غیربلوری شدن بیشترین تاثیر را در منفی شدن انرژی آزاد دارد. در این میان سهم مربوط به افزایش چگالی نابجایی‌ها می‌تواند بسته به نوع ساختار دارای مقادیر متفاوت باشد. به عنوان مثال تشکیل نابجایی‌ها در ساختارهای فلزی در مقایسه با ساختارهای سرامیکی به دلیل ماهیت پیوند‌های موجود دارای سهم بیشتری خواهد بود. همچنین ارتباط مستقیمی بین مقدار انرژی غیربلوری شدن و انرژی سطحی ناشی از ریز شدن ذرات وجود دارد.
با توجه به روابط ترمودینامیکی موجود مقدار تغییرات انرژی آزاد ناشی از سطوح جدید تشکیل شده بین فازها را می‌توان از رابطه 10 محاسبه نمود [11].
که در آن σ انرژی واحد سطح و ΔA مقدار تغییرات کلی سطح جامد می‌باشد. شایان ذکر است که با توجه به تغییر دائمی مقدار σبا شرایط آسیاکاری امکان تعیین مقدار دقیق این کمیت وجود ندارد. بر این اساس و با توجه به مطالعات انجام شده مقدار ΔGsurfبرای ترکیبات یونی معادل 10 درصد تغییرات انرژی آزاد کل محاسبه شده است [11]، بنابراین:
بنابراین با توجه به مقادیر به دست آمده مربوط به سهم هر یک از عیوب، تغییرات انرژی آزاد ماده فعال شده با کار مکانیکی را می توان به صورت 12 بیان نمود:
با جایگزاری مقادیر مربوط به هر کدام، مقدار تغییرات انرژی آزاد سیستم به واسطه فعال سازی مکانیکی به صورت رابطه 13 تعیین می گردد.
در واقع رابطه 13 بیانی از افزایش انرژی آزاد سیستم بواسطه کار مکانیکی اعمالی می باشد. سهم هر یک از این عیوب در افزایش انرژی جامد تحت عملیات مکانیکی یکسان نیست. به عنوان مثال بالغ بر 90 درصد افزایش انرژِی ساختار به تشکیل فاز غیربلوری مربوط می‌شود. انجام کار مکانیکی روی کوارتز، کلسیت، مگنزیت، کائولینیت و آهن نیز نتایج مشابهی را به دنبال داشته‌اند [1،12].
3- نتیجه‌گیری
در این مقاله ترمودینامیک استحاله‌های موجود در سنتز مکانوشیمیایی بر اساس مدل کروی بررسی گردید. نتایج نشان داد که غیربلوری شدن بیشترین تاثیر را در منفی شدن انرژی آزاد دارد. در این میان سهم مربوط به افزایش چگالی نابجایی‌ها می‌تواند بسته به نوع ساختار دارای مقادیر متفاوت باشد. به عنوان مثال تشکیل نابجایی‌ها در ساختارهای فلزی در مقایسه با ساختارهای سرامیکی به دلیل ماهیت پیوند‌های موجود دارای سهم بیشتری خواهد بود. همچنین ارتباط مستقیمی بین مقدار انرژی غیربلوری شدن و انرژی سطحی ناشی از ریز شدن ذرات وجود دارد.
