Образование поликристаллических агрегатов

С физико-химической точки зрения образование кристаллов — фазовый переход вещества из стабильного жидкого состояния в стабильное кристаллическое. Однако на практике при фазовых переходах идеальное стабильное состояние не достигается. Так, процесс кристаллизации большинства веществ завершается образованием поликристаллических агрегатов, находящихся в менее устойчивом состоянии, чем монокристалл. [c.44]

Очевидно, основной стадией процесса размножения в этом случав является первоначальный акт образования поликристаллического агрегата. Механизм формирования поликристалла совершенно не ясен. Можно думать, что этот процесс происходит одним из двух способов. Либо первоначальный кристалл обладает способностью вызывать образование других, совершенно самостоятельных кристаллов на контакте со своей поверхностью, либо, возможно, сначала происходит своего рода дендритный рост кристалла, во время которого усиливающиеся деформации могут привести к существенной разориентации между растущими частями кристалла. [c.107]

VII.25—VII.29. Образование поликристаллических агрегатов. [c.210]

Пространственные коагуляционные структуры, образованные молекулярным сцеплением беспорядочно расположенных коллоидных частичек, например в гелях, не обнаруживают дальнего порядка, свойственного кристаллическим телам, хотя каждая частичка как элемент такой пространственной структуры может быть кристалликом малых коллоидных размеров от 1 до 0,001 мкм. Примером исчезновения дальнего порядка, свойственного отдельному крупному кристаллу — монокристаллу , является переход к беспорядочному срастанию мелких кристалликов — поликристаллическому агрегату, возникающему в обычных условиях кристаллизации при непрерывном уменьшении размеров кристалликов. При этом осуществляется переход к криптокристаллическому (скрытокристаллическому) состоянию, напоминающему стеклообразное, или аморфное, состояние, как его раньше называли, по отсутствию характерной для отдельных кристаллов правильной внешней формы. Однако все такие пространственные структуры, независимо от степени упорядоченности или, наоборот, хаотичности,- характеризуются свойствами твердого тела, определенной упругостью и прочностью. Более того, интересно отметить, что беспорядочность структуры — отсутствие в ней дальнего порядка расположения структурных элементов — всегда приводит к значительному повышению прочности. [c.171]

ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ [c.223]

VII. 29. Образование поликристаллических агрегатов (выводы). [c.225]

С физико-химической точки зрения образование кристаллов является фазовым переходом вещества из стабильного жидкого состояния в стабильное кристаллическое. На практике, однако, при фазовых переходах идеальное стабильное состояние практически не достигается. Так, процесс кристаллизации большинства веществ завершается обычно образованием поликристаллического агрегата, находящегося в менее устойчивом состоянии, чем монокристалл. Этот агрегат состоит из нескольких кристаллов, более или менее прави.льно расположенных друг относительно друга. Отдельные кристаллы в таком агрегате могут быть ограничены гранями и ребрами в этом случае говорят о множественных сростках. Во многих случаях сростки кристаллов можно характеризовать некоторыми преимущественными направлениями кристаллов (волокнистые формы, чешуйчатые, сферолиты и т. д. [3]). [c.74]

В кристаллических полимерах сосуществуют различные типы надмолекулярных образований. Таким образом, кристаллические полимеры представляют собой сложные поликристаллические агрегаты различной степени дефектности. [c.23]

Пристальное рассмотрение поверхности этих сферолитов позволяет установить заметное их сходство с агрегатами природного филлипсита в изверженных породах. Поликристаллические сферолиты цеолита Р повторяют типичную морфологию филлипсита в поле зрения не наблюдается правильных монокристаллов (рис. 5.6). В определенных условиях синтетический цеолит А может перекристаллизоваться в цеолит Р (см. гл. 4). Несколько необычным подтверждением этого превращения служит образование сферолита цеолита Р, растущего из исходного кубического кристалла цеолита А (рис. 5.7). [c.392]

Именно такая ситуация неизменно обнаруживается, если возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоления энергетического барьера,, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша-контакта, т. е. первичного мостика между частицами. Возникновение и последующее его развитие могут быть результатом совместной пластической деформации частиц а местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. В соответствии с представлениями А. Ф. Полака появление зародыша-контакта может происходить и при выделении вещества новой фазы из метастабильных растворов в контактной зоне между кристаллами-новообразованиями срастание кристаллов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов. [c.380]

При недостатке АЬОз можно наблюдать скопление алюмината иттрия также в виде зон, соответствующих положению фронта кристаллизации. Образование таких зон можно объяснить кинетическими факторами. Согласно существующим представлениям, перед фронтом кристаллизации имеется неподвижный пограничный слой расплава (диффузионный слой), через который примеси, не входящие в состав кристалла и отталкивающиеся фронтом кристаллизации, диффундируют от фронта кристаллизации обратно в расплав. При скорости кристаллизации, близкой к скорости диффузии примеси через неподвижный слой расплава, кристалл не захватывает механические примеси. Если же скорость кристаллизации выше скорости указанной диффузии примеси (в нашем случае сверхстехиометрического избытка оксида иттрия), то последний накапливается перед фронтом кристаллизации. Состав расплава ИАГ смещается в сторону алюмината иттрия и происходит кристаллизация последнего. В кристалле образуется зона поликристаллического агрегата. Вслед за этим выделяется зона чистого ИАГ до нового обогащения расплава оксидом иттрия. [c.173]

В процессе кристаллизации принято различать, как известно, два явления образование зародышей и их рост. Озвучивание повышает скорость кристаллизации (иногда в сотни раз) в первую очередь благодаря увеличению числа центров кристаллизации в результате диспергирования микрокристаллов, возникших в жидкой среде. По-видимому, ультразвук ускоряет и рост кристаллов. В последнее время показано, что процесс размельчения зерен поликристаллических агрегатов при действии ультразвука в значительной мере определяется явлением кавитации [183] факторы, уменьшающие эффективность кавитации (высокие частоты, внешнее давление), снижают также интенсивность этого процесса. [c.73]

Процессы образования зародышей и роста кристаллов обычно приводят к образованию сферолитов (сферических поликристаллических агрегатов). Скорость роста таких сферолитов обычно измеряется микроскопически. В соответствии с приведенными выше допущениями, основанными на данных по измерению объемных фракций и скоростей линейного роста, можно написать [c.252]

Поверхность металла отличается не только большой геометрической и топографической сложностью, но также и неоднородностью силового поля возле нее, что приводит к различной адсорбционной и коррозионной активности поверхности в различных ее местах. Объясняется это генезисом образования поверхности, на которую выходят зерна, произвольно ориентированные в поликристаллическом агрегате, каким является металл, причем сами зерна могут отличаться химическим составом, размерами, формой и расположением в них кристаллов. Кристаллы, в свою очередь, имеют неодинаковые свойства в различных направлениях внутри и на поверхности, которые к тому же нарушаются различными дефектами в кристаллической решетке. [c.34]

Получение отдельных кристаллов или поликристаллических агрегатов из расплава — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, скорость реализации которых определяет кинетику протекания фазового превращения в целом. Реальные кристаллические образования имеют множество различных дефектов, формирующихся в процессе превращения и, в свою очередь, влияющих на его кинетику. Это, а также ряд других обстоятельств (например, возникновение термических напряжений при кристаллизации) делает невозможным описание изучаемого процесса даже в изотермических условиях одним уравнением. Для упрощения задачи обычно различают этапы зарождения и роста центров новой стабильной фазы в объеме исходной фазы, метастабильной в данных условиях [1]. В гл. I было дано краткое рассмотрение вывода основного кинетического уравнения теории фазовых превращений в изотермических условиях. Исходным соотношением теории служило уравнение (I 3.23) [c.171]

Образование обоих типов кристаллов — вещь достаточно обычная, но не всегда возможно выделить условия, способствующие росту кристаллов одного или другого типов. Когда кристаллы первого типа продолжают расти, они очень часто разламываются на отдельные фрагменты. Это происходит как в условиях перемешивания, так и без него. В результате происходит то, что мы называем поликристаллическим размножением. Поликристаллические агрегаты в общем образуются более охотно, чем монокристаллы, и еслп силы сцепления между отдельными частями агрегата слабы, можно, ожидать, что произойдет описанный выше процесс размножения.. [c.107]

Хотя целый ряд примеров поликристаллического роста, беа сомнения, подтверждает механизм, описанный в разделе VII.28, можно полагать, что и явление поликристаллического зародышеобразования в такой Hie степени реально и является причиной образования многих поликристаллов, которые встречаются очень широко. Механизм этого процесса, однако, непонятен по причинам, изложенным в разделе VII.27. Оба аспекта возникновения поликристаллических агрегатов заслуживают дальнейшего изучения. [c.225]

При погружении нижнего конца холодильника в расплав на нем начинается кристаллизация вещества (готовая затравка обычно не используется). Образование монокристалла достигается с помощью приема, состоящего в следующем. При погружении нижнего конца холодильника в расплав на 7—10 мм на нем образуется поликристаллический агрегат из неправильно сросшихся кристаллов. Далее холодильник несколько приподнимают с таким расчетом, чтобы поверхности расплава касался только один из средних кристаллов. При дальнейшем медленном подъеме холодильника этот кристалл постепенно вырастает в большой монокристалл 4. Скорость кристаллизации регулируется интенсивностью охлаждения. [c.324]

VII. 28. Образование поликристаллических агрегатов, связанное с неправильным ростом. Если наблюдать за ростом кристаллов в сильно перемешиваемом растворе или расплаве в микроскоп, то очень часто видно, что кристалл растет за счет быстрого развития дендритных или иглоподобпых ветвей на поверхности кристаллов или же рост может происходить так, как описано в разделе 111.27. Хотя дендриты или подобные им образования первоначально являются частью решетки исходного кристалла, они достаточно легко поддаются изгибам и принимают ориентацию, прогрессивно отклоняющуюся от ориентации материнского кристалла. Затем [c.224]

Внешнее магнитное поле оказывает влияш1е не только на процесс возникновения центров кристаллизации, но и на формирование кристаллообразований. Ориентация кристаллов в МП начинается с момента возникновения кристаллических центров и сохраняется в процессе роста кристаллов вплоть до образования поликристаллических, агрегатов. Таким образом, ориентирующее действие МП проявляется в системе на совершенно различных уровнях дисперсности — атомном, молекулярном и макроскопическом. [c.66]

В фазовых контактах сцепление частиц обусловлено близкодействующими силами и осуществляется по крайней мере 10-... 10 межатомными связями вследствие увеличения площади контакта по сравнению с атомным [174]. В зависимости от дисперсности и средней прочности отдельного контакта прочность структуры составляет 10. .. 10 Н/м и более. Образование фазовых контактов можно рассматривать как процесс частичной коалесценции [174] твердых частиц из-за увеличения площади непосредственного контакта между ними с переходом от "трчечного" соприкосновения к когезионному взаимодействию на значитеяы ой площади. Такой переход может осуществляться постепенно, например вследствие диффузионного переноса вещества в контактную зону при спекании. Чаще он происходит скачкообразно, как правило, в тех случаях, кс гда возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоле1 ия энергетического барьера, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша - контакта - первичного мостика между частицами. Возникновение и развитие его могут быть результатом совместной пластической деформации частиц в местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. Зародыш-контакт может образоваться и при вьщелении вещества новой фазы из ме-тастабильных растворов в контактной зоне между кристалликами - новообразованиями срастание кристалликов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов [174,193]. [c.106]

Несмотря на то, что механизм образования сферолитов полностью еще не раскрыт, уже сейчас можно утверждать, что у сех веществ, образующих сферолиты, имеются общие характерные черты. Большинство, если не все, образующие сферолиты поликристаллические агрегаты состоят из кристаллитов, которые анизотропны или асимметричны по форме. Ламеллярные кристаллиты гомополимеров явно попадают под эту классификацию. Жидкие кристаллы холестерического типа также асимметричны и образуют сферолиты, как, например, структурно асимметричные а-спирали поли-у-бензил-/--глутамата. В последнем случае сферолиты наблюдаются даже при кристаллизации из разбавленных растворов. Углерод (в модификации графита) имеет листоподобную или слоистую структуру в этой системе также наблюдаются сферолиты. В расплаве низкомолекулярных органических веществ сферолиты возникают при добавлении небольшого количества примесей. Эти примеси концентрируются на определенных гранях кристалла, замедляя их рост и вызывая развитие кристалла асимметричной формы. Сферолиты низкомолекулярных неорганических солей образуются в результате метатеза при возможности диффузии разбавленного раствора одного компонента в разбавленный раствор другого компонента, взвешенного в виде вязкого геля. Конвекция в этом геле исключена и рост определенной грани замедляется из-за ограниченного поступления необходимых ионов на ее поверхность. [c.320]

Можно предположить, что причиной изменения параметров решетки и активности в опытах Рубинштейна был захват примеси при генезисе с образованием твердых растворов и что и в этом случае имела место симбатность величин log и Е. Мы полагаем, что опыты с дозировкой примесей подтвердили бы эти выводы и что в этом, а не в изменении размеров кристалликов, являющемся вторичным эффектом, скрыто объяснение интересных результатов, полученных Рубинштейном. Подчеркнем, что такое толкование гораздо лучше согласуется с мультиплетной теорией катализа, чем концепции, выдвигающие на первый план без всякого обоснования средний размер определяемого рентгеновским путем кристаллика в поликристаллическом агрегате. [c.38]

Фосфориты Актюбинской группы — отдельные неправильной формы желваки в кварцево-глакоунитовом песке. Они имеют топко-дисперсную структуру [30], образованную кристаллами в 1—2 мкм, а в поликристаллических агрегатах — менее чем 0,1 мкм. Руды содержат в среднем 12—14% Р2О5, до 5% КгОд, 3—4% карбонатов и 30—65% нерастворимого остатка и являются одним из самых низкокачественных видов фосфатного сырья. Без обогащения они пригодны лишь для выработки фосфоритной муки. Промышленная эксплуатация Актюбинских фосфоритов имеет ряд благоприятных предпосылок — неглубокое залегание основных залежей (до 10 л), сближенность отдельных слоев фосфорита в Кандагачском районе, а также легкая обогащаемость руды. [c.49]

Однако молекула соединения — это еще не осадок. Образование осадка связано с процессом укрупнения, с образованием кристаллической решетки вещества или его аморфных агрегатов. Процесс образования осадка можно расчленить на три основные стадии 1) возникновение зародышей кристаллизации 2) рост кристаллов из зародышей 3) агрегация различно ориентированных кристаллов — образование поликристаллического осадка. Различение первой и второй стадий отчасти условно, так как в действительности они проходят одновременно. Их особенности больше всего определяются степенью пересыщения. В отличие от кристаллизации из расплавленных сред кристаллизация из растворов для малорастворимых осадков почти не зависит от температуры. Очень сильно скорость кристаллизации зависит от сте-.пени сложности кристаллической решетки. В кристаллографии различают элементы симметрии, определение которых оказывается иногда необходимым и при кристаллохимических исследованиях. Элементами симметрии являются центр, плоскости и оси. Различают 3 категории и 7 классов сингонни кристаллов [c.46]

Присутствие кристаллов в пересыщенном растворе или расплаве может иногда катализировать образование новых кристаллов. Это может происходить различными способами. Начальное размножение имеет место, когда кристалл помещается в пересыщенный раствор. Предполагают,- что начальное размножение связано с присутствием кристаллической пыли на поверхности вводимого в жидкость кристалла. Пыль образуется либо благодаря механическому истиранию кристаллов друг об друга во время их хранения, либо благодаря быстрому осушению кристаллов при их приготовлении. В достаточно сильно пересыщенных растворах может происходить размножение иглами. Этот процесс заключается в росте игл на концах кристалла, которые об.чамываются при перемешивании раствора и служат зародышами новых кристаллов. В пределах данной классификации к иглам относятся и всякого рода выступы, образующиеся на материнском кристалле. Некоторые кристаллы, как выяснилось, обладают свойством расти в виде поликристаллических агрегатов, а не в виде монокристаллов. Эти агрегаты могут разламываться в процессе роста, при этом происходит поликристаллическое размножение. [c.116]

В настоящее время синтетические алмазы заняли прочное место в промышленности всего мира и их роль здесь непрерывно возрастает. К сожалению, синтезировать крупные монокристаллы алмазов — задача очень сложная. Наибольший размер серийно выпускаемых технических монокристаллов алмаза составляет около 1,2 мм, а для многих промышленных процессов требуются более крупные алмазы. Однако для технических целей могут применяться не только монокристаллы алмазов, но и агрегаты из сросшихся отдельных кристаллов. Поэтому наряду с усовершенствованием синтеза монокристаллов усилия исследователей направлялись и на разработку методов получения поликристаллических алмазов. В природе известны редко встречающиеся по-ликристаллические образования алмаза, которые получили наименования баллас и карбонадо. Они представляют исключительную ценность для промышленного использования благодаря своей изотропности и прочности, превосходящей в среднем прочность монокристаллов [c.143]

Теперь можно провести предварительную идентификацию рассматриваемых центров по аналогии со спектрами с KG1, как это было сделано Томпкинсом и Янгом [27]. Центры, обусловливающие появление пика при 5740 A, являются F-центрами, а образование пика при 3500 A обусловливается электронодефицитными центрами или F-центрами того или другого типа. Этот определенный вывод был сделан в связи с тем, что, как установлено, в облученных кристаллах имеется недостаток азота. Исходя из этого центры, обусловливающие поглощение на длинноволновой стороне пика F, представляют электроноизбыточные агрегатные центры, называемые для удобства R, ikf-центрами. Если такое отнесение правильно, то отношение числа агрегатных центров к числу F-центров должно быть структурно чувствительным, поскольку агрегация должна в большей мере происходить в дефектных кристаллах с дислокациями. Для решения этого вопроса было бы полезно исследовать кристаллы, облученные нейтронами, однако это предположение подтверждается и результатами исследования поликристаллических образцов, облученных УФ-излучением при 11° К. Спектр последних в общем таков же, как и спектр монокристаллов, облученных при 77 или 196° К и нагретых затем до комнатной температуры. В поликристаллических образцах отношение агрегатов к F-центрам больше, чем в монокристаллах, и увеличивается но мере уменьшения величины зерна, если и те и другие облучались при 77° К. Результаты работы Розенвассера и соавт. [103] для азида натрия подобны приведенным выше. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология