6. Состав магнитных суспензий и назначение каждого компонента. Физико-химическая сущность процесса приготовления магнитной суспензии.

Состав: магнитный порошок, отвердители, катализаторы, ПАВ, связующий полимер, пластификаторы, антистатические и антифрикционные вещества, немагнитные наполнители. Концентрация магнитного порошка должна быть максимально возможной. Это необходимо для увеличения остаточного магнитного потока носителя, для повышения относительной чувствительности, относительной частотной характеристики и для уменьшения нелинейных искажений. Ограничения повышению концентрации связаны с тем, что при превышении некоторой критической концентрации резко снижается агрегативная и седиментационная устойчивость. Оптимальная концентрация магнитного порошка по объему=40%. .Если мало связующего полимера, то уменьшается твердость слоя и происходит выкрошивание порошка из раствора. В суспензии не должно быть агрегированных частиц, т.к. наличие агрегатов резко снижает способность частиц порошка к ориентации, ухудшая рабочие характеристики носителя. Частицы порошка должны быть распределены равномерно по объему для однородности магнитных свойств рабочего слоя. Суспензия должна быть агрегативно и седиментационно устойчива во времени, обладать определенными реологическими свойствами, недопустимо наличие загрязнителей в виде немагнитных частиц, нерастворившихся кусочков полимера. Нанесенная суспензия должна быстро высыхать, скорость сушки 100-200 м/мин, время сушки 20-40с.Для поддержания агрегативной устойчивости суспензий есть теория Ландау: главное – электростатическое отталкивание, обусловленное наличием двойного электрического слоя. Стабилизируют систему: 1. образование вокруг частиц дисперсной фазы адсорбционно-сольватных слоев, уменьшающих межфазное поверхн. натяжение.2. электростат отталк.3. структурно-механич. барьер – создание вокруг частиц достаточного толстого дасорбцион. полимерного слоя.4. энтропийное отталкивание –адсорбция длинных и гибких полимерных молекул на пов. частиц отдельными сегментами.5. гидродинамич. – повышение вязкости системы при увелич. концентрации тв. фазы и связующ. полимера.ОСП– объемное содержание пигмента(наполнителя). ОСП≤70%, то это шпаклевки (обладают малой пластичностью, способны к растрескиванию).Порошок должен быть диспергирован до первичных частиц.

Вопрос 7. Физико-химическая сущность процессов физического и химического созреваний. Виды химического созревания.

В процессе физического созревания продолжается рост МК AgHal, начавшегося в процессе эмульсификации. Но если во время эмульсификации рост кристаллов идет за счет кристаллизации, то во в физическом созревании идет освальдское созревание. Кристаллизация не может идти, т.к. к началу физ.созревания в растворе не остается свободных ионов.

Также могут происходить процессы коалесценции и перекристаллизации. В результате прохождения этих процессов МК укрупняются и преобретают свои окончательные формы и размеры. Данные процессы способствуют возникновению дефектов химической решетки. Так при физическом созревании часть кристаллов растворяется, а новые не образуются, то общее число кристаллов уменьшается. Форма МК и их полидисперсность зависят от условия проведения эмульсификации и от физ.созр. (температура, дисперсность, концентрация желатина).

В процессе химического созревания в мк галогенида образуются вещества, способные окисляться. Образование этих веществ, называемых центрами светочувствительности, происходит после добавления химических сенсибилизаторов.

Сперва происходит адсорбция сенсибилизатора на поверхности мк и комплексообразование с поверхностными ионами серебра. Затем химическая реакция распада неустойчивых комплексов с образованием веществ, из которых состоят центры с/ч-ти. И наконец включение продуктов хим. сенсибилизации в решетку на поверхности мк – образование и рост центров с/ч. Размеры мк остаются неизменными.

Процесс хим.созр. – это резкое изменение фотосвойств созреваемой эмульсии, вызванное прохождением химических реакций на поверхности кристаллов галогенида серебра. При этом значительно меняется коэффициент контрасности, общая с/ч и плотность вуали.

Наиболее активно указанные процессы протекают на местах нарушений кристаллической решетки гал.себра.

Типы хим.сенсибилизации – сернистая, восстановительная, золотая.

Сернистая сенсиб. – очувствление материала путем взаимодействия поверхностных ионов серебра в мк с активными примесями желатина, содержащими лабильную серу. Также это могут быть подобные вещества в чистом виде.

Сернистая сенсиб. Может быть полезной только если она вызывает восстановление межузельных ионов серебра. Иначе она может вызвать падение с/ч.

Восстановительная сенсибилизация. По теории Чибисова, веществом, из которого состоят центры с/ч, является Ag⁰. Сенсибилизаторами в данном случае могут служить естественные примеси желатина (углеводы, альдегиды) и сам желатин. Желатин в данном случае является не только восстановителем, и поглотителем выделяющихся атомов брома. Помимо естественных восстановителей заметное сенсибилизирующее действие вызывают дополнительно вводимые восстановители (соли двухвалентного олова, аскорбиновая кислота, кремневодороды).

Восстановит. сенс. в отличае от сернистой распределяет центры с/ч по всему объему мк.

Золотая сенсибилизация. Увеличивает максимальную с/ч в 2-4 раза.

Факторы золотой сенсиб.: 1. Одновалентное золото лучший сенсибилизатор, в отличае от 3х-валентного: Ag⁰+ Au^- = Ag+Au⁰

Ag⁰+Au³⁺=2Ag^-+Au^-

2. среди комплексных соединений с одновалентным золотом более эффективны те, у которых комплексный ион легче диссоциирует.

3. эффект золотой сенсибилизации зависит от того, на какой стадии синтеза вводится в эмульсию золотая соль. Введение ее в процессе физ.соз. не приводит к увеличению с/ч. Это говорит о том, что золото увеличивает с/ч уже имеющихся центров с/ч.

4. действие золотого сенсибилизатора увеличивается в присутствии слабых растворителей гал.серебр. большая активность золотых центров с/ч объясняется большим сродством ионов золота с электроном. Другими словами, золотые центры являются лучшими «ловушками» фотоэлектронов.