Результаты экспериментальных исследований процесса зародышеобразования

Результаты экспериментальных исследований процессов зародышеобразования [c.302]

Приведен обзор работ по исследованию процессов зарождения центров кристаллизации в жидких металлах. Кратко излагаются основные положения классической теории гомогенного и гетерогенного зародышеобразования, а также некоторые дополнения к ней, предложенные в последние годы. Рассматриваются результаты экспериментальных исследований по зарождению центров кристаллизации на твердых поверхностях, приводится сопоставление с теорией, сформулированы общие закономерности этого процесса и экспериментальные критерии гомогенного зародышеобразования. Дается анализ экспериментальных данных по переохлаждению чистых металлов, обсуждается проблема гомогенного зародышеобразования, а также связанные с ней некоторые другие вопросы кристаллизации металлов. [c.402]

Данные по влиянию экспериментальных условий на скорость зародышеобразования очень редки и разрозненны. Наиболее часто исследуется влияние температуры [9, 11, 12]. Однако подчинение процесса закону Аррениуса не имеет большого значения, а величина энергии активации не может быть точно отнесена к какой-либо стадии. Исследование влияния давления или концентрации может дать гораздо больше информации. К сожалению, некоторые опубликованные результаты нельзя, но-видимому, просто интерпретировать. К ним относится, в частности, следующий факт. При дегидратации пентагидрата сульфата меди и различных квасцов максимум скорости зародышеобразования наблюдается в том случае, когда давление паров воды в реакционном сосуде увеличивается [13]. [c.60]

В частности, было отмечено, что в литературе вряд ли можно найти десяток работ, в которых были бы проведены прямые наблюдения за скоростью зародышеобразования. Что касается измерений скорости продвижения поверхности раздела, то количество исследований здесь столь же мало, как и в предыдущем случае. Большинство же экспериментальных результатов дает очень косвенную информацию о фундаментальных процессах. [c.83]

Отсюда следует, что методы выделения процессов практически могут дать лишь часть необходимых сведений. Они позволяют количественно изучить влияние различных экспериментальных параметров. Однако во всех случаях эти методы должны быть дополнены по крайней мере одним измерением абсолютного значения скорости /с . Из этого значения и результатов выделения можно вычислить значения к , соответствующие различным условиям эксперимента. Измерение /с можно осуществить непосредственно, например под микроскопом. Как будет видно из последующих глав, анализ явления в целом также позволяет рассчитать А во многих случаях, когда прямое измерение трудоемко кроме того, он дает количественные данные по кинетике зародышеобразования. В качестве введения к более глубоким кинетическим исследованиям в следующем разделе даны некоторые указания по методам анализа явления в целом. [c.219]

Полученные теоретические результаты весьма ценны при исследовании основных кинетических характеристик реакций, происходящих по механизму зародышеобразования в объеме. Несомненно, они не позволяют рассчитать все основные константы, а только группы констант. В некоторых случаях определение последних величин может оказаться достаточным, так как они полностью определяют суммарную кинетику процесса. В иных случаях эти группы констант составляют лишь часть необходимых кинетических данных другие же константы определяются из измерений в условиях, когда основные процессы выделены, или из измерений размеров зародышей, аналогичных указанным выше. Хотя первые теоретические построения, основанные на модели Джонсона и Меля, датируются тридцатыми годами, данные, приведенные в настоящей главе, в особенности графики, представляют собой фактически первую публикацию, ставящую целью применение нри практической интерпретации экспериментальных результатов. [c.309]

Для многих полимеров процесс кристаллизации часто описывается уравнением Аврами при значении параметра п, близком 3. По-видимому, в данном случае более естественно приписать это обстоятельство не трехмерному росту сферолитов на заранее существовавших зародышах (что соответствует гетерогенному зародыше-образованию [35]), а характерному для ламелярных структур двумерному росту, если учесть, что образование и рост ламелей происходят внутри сферолитов, и предположит, что число образующихся зародышей ламелей линейно изменяется во времени ( гомогенное зародышеобразование [35]). Действительно, Каваи с сотр. [37] удалось с таких позиций хорошо объяснить результаты экспериментального исследования кинетики кристаллизации смесей полипро- [c.267]

Первое исследование кинетики кристаллизации полиоксиэтилена проведено Манделькерном и др. [264] дилатометрическим методом. Было установлено, что кристаллизация образца молекулярного веса 9 10 - 10 10 может быть аппроксимирована уравнением Аврами со значением показателя = 3. В последующих исследованиях с использованием микроскопии и калориметрии была обнаружена более сложная картина. Начальные стадии кристаллизации иногда характеризовались значением показателя и = 4 или 3, однако для последующих стадий отмечалось уменьшение этого показателя до 2 или 3. В других исследованиях экспериментальные данные удавалось описать этим уравнением во всем интервале превращения со значением показателя 2,0 или 2,5. Длительной медленной вторичной кристаллизации или совершенствования кристаллов, аналогичных тем, которые наблюдаются в полиэтилене, в полиоксиэтилене не обнаружено. В связи с этим анализ результатов на основе уравнения (61) для двухстадийного процесса кристаллизации со значением п = 3 не приводил к лучшему соответствию экспериментальных данных по сравнению с описанием его обычным уравнением Аврами с дробными или непрерывно изменяющимися в течение процесса показателями. В некоторых случаях с помощью оптической микроскопии было установлено, что вслед за образованием на начальных стадиях кристаллизации зародышей с постоянной скоростью наблюдается появление атермических гетерогенных зародышей кристаллизации. Этими особенностями зародышеобразования можно объяснить переменные значения показателя. Аврами (см. табл. 6.2). Для образцов, содержащих низкомолекулярные фракции, по мере развития кристаллизации наблюдалось замедление линейной скорости роста, что является, возможно, указанием на фракционирование при кристаллизации. Часто наблюдаемые при исследовании сферолиты были таких размеров, что на конечных стадиях роста они обычно превышали размеры образца и прекращали, расти, уменьшая таким образом суммарную скорость кристаллизации. Один лишь этот эффект может объяснить многие из наблюдаемых расхождений. [c.307]