Разрабатываемое автором в течение многих лет представление о силе разуплотнения поверхностного слоя жидких, твердых и газообразных веществ — СРПС использовано для объяснения свойств наноструктур. Показано, что в наноструктурах вследствие их незначительных поперечных размеров прекращается действие ее температурной составляющей — Т-СРПС. Этим обусловлены все их главнейшие свойства, отличающие их от обычных материалов. Книга предназначена для широкого круга специалистов в области естественных и технических наук, работы которых связаны с изучением процессов на поверхности веществ, наноструктур и разработкой нанотехнологий.

Представлено современное состояние коллоидной химии, ее прикладное значение применительно к новым материалам и технологиям с учетом наиболее крупных научных достижений за последние 20-25 лет. Подробно изложены основы коллоидной химии: поверхностные и капиллярные явления, термодинамика поверхностей раздела фаз, адсорбция поверхностно-активных веществ, мицеллярные системы, электроповерхностные явления, устойчивость и молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем, ультрадисперсные системы («наносистемы»). Рассмотрены главные процессы коллоидной химии: коагуляция, коалесценция, седиментация, образование коллоидных структур. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химическим, биологическим, медицинским, геологическим специальностям.

В монографии представлены результаты теоретического и экспериментального исследования особенностей формирования поверхностных слоев материалов и покрытий в неравновесных условиях, типичных для современных способов обработки с использованием ионно-плазменных и импульсных электронно-лучевых технологий. Развиты подходы к теоретическому описанию механического поведения материалов, находящихся в неравновесном состоянии; к изучению диффузионных процессов в неравновесных условиях. Дано обобщение экспериментальных исследований механических свойств и структуры гомогенных и гетерогенных материалов с поверхностным слоем, модифицированным с применением высокодозовой ионной имплантации, электронных пучков и магнетронного распыления. Описаны физические явления, сопровождающие формирование неравновесных состояний поверхностных слоев, и их кинетические закономерности. Для специалистов, работающих в области поверхностной инженерии, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Рассмотрены основные положения теории капиллярности Гиббса и фундаментальные термодинамические уравнения, полученные методом слоя конечной толщины. Основное внимание уделено прикладным аспектам термодинамической теории поверхностных явлений. Подробно рассмотрен вопрос о методах вычисления адсорбции в многокомпонентных растворах. Впервые получены системы уравнений, позволяющие по концентрационной зависимости поверхностного натяжения проводить расчеты адсорбции в реальных многокомпонентных растворах, получены системы уравнений и разработаны методы вычисления термодинамических параметров поверхностного слоя многокомпонентных систем. Представлены экспериментальные данные по поверхностному натяжению и плотности двойных и многокомпонентных систем. Подробно описаны оригинальные приборы и методики. Анализ полученных результатов позволил разработать методы прогноза поверхностных свойств многокомпонентных систем по данным о свойствах боковых двойных расплавов. Монография рассчитана на широкий круг научных работников — физиков и химиков, инженеров и материаловедов, а также преподавателей вузов, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.