ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Охлаждение расплавов индивидуальных веществ с высокими скоростями зарождения и роста кристаллов из "Основы техники кристаллизации расплавов" Отверждению подвергаются расплавы о дно компонентные, бинарные и многокомпонентные. В последних двух случаях возможно неравномерное распределение компонентов по объему отливки или гранулы. Это обстоятельство в ряде случаев должно учитываться, так как оно сопряжено со структурными, механическими и другими свойствами получаемых продуктов. [c.80] Отверждение расплавов путем их охлаждения возможно несколькими методами контактом с непрерывно охлаждаемыми поверхностями непосредственным контактом с жидкой или газообразной средой контактом с предварительно охлажденными твердыми телами. Во всех случаях процесс охлаждения расплава является нестационарным он начинается с понижения температуры поверхностных слоев расплава и далее распространяется на внутренние слои. При этом, естественно, максимальная скорость охлаждения наблюдается в периферийных слоях, а минимальная — в центре образца. Скорость изменения температурного поля в охлаждаемом расплаве определяется режимом охлаждения, размерами образца, теплофизическими свойствами расплава и рядом других факторов. [c.80] Как правило, у всех индивидуальных веществ с относительно высокими скоростями зарождения и роста кристаллов при охлаждении наблюдается четко выраженная граница раздела фаз. У таких веществ зарождение центров кристаллизации первоначально происходит на охлаждаемой поверхности, а далее на границе раздела фаз. С течением времени фронт кристаллизации перемещается от охлаждаемой поверхности в глубь расплава, и толщина кристаллического слоя постепенно увеличивается. [c.81] Переохлаждение Ai зависит от интенсивности отвода тепла от границы раздела фаз. С ростом толщины кристаллического слоя его термическое сопротивление увеличивается и температура на границе раздела фаз постепенно приближается к точке плавления. При ts = пл процесс кристаллизации прекращается. [c.81] Если интенсивность отвода тепла значительна, а скорости зарождения и роста кристаллов малы, то вещество полностью не успевает перейти в кристаллическое состояние. Это, в частности, наблюдается при охлаждении кристаллизующихся полимеров, например полиэтилена, полиамида [138]. При охлаждении частично кристаллизующихся веществ четкой границы раздела фаз не существует здесь наблюдается определенная переходная область. Зарождение кристаллов у таких веществ начинается при температуре несколько ниже точки плавления. При дальнейшем понижении температуры рост кристаллических образований замедляется из-за увеличения вязкости жидкой фазы и соответственного понижения интенсивности межфазного обмена. При определенной температуре (температура стеклования) кристаллизация вообще прекращается. [c.81] У веществ с очень низкими значениями и (например, стекло, полистирол и т. п.) при конечных скоростях охлаждения кристаллическая фаза вообще не возникает. По мере понижения температуры вязкость таких веществ возрастает до тех пор, пока они не превращаются в затвердевшую аморфную массу. При охлаждении подобных расплавов, естественно, никакой границы раздела фаз не существует. [c.81] Высокие скорости зарождения и роста кристаллов имеет довольно большое число веществ практически все металлы, вода, а также многие органические и неорганические соединения. У таких веществ нередко достигаются линейные скорости роста кристаллов порядка 20—50 мм/мин при переохлаждении всего на 1—2 °С. [c.82] Вернуться к основной статье