Образование и рост зародышей

При описании хода термической диссоциации скорость реакции чаще всего ставится в зависимость от состава твердой фазы, выраженного степенью превращения (распада) а твердого исходного вещества. Па рис. УП1-12 представлены наиболее характерные зависимости а от времени реакции. Различную форму приведенных на рис. УП1-12 кривых можно объяснить качественно, учитывая разницу скоростей образования и роста зародышей. Кривая 1 соответствует случаю, когда в первые моменты прохождения [c.259]

В основе полиморфных превращений железа лежит процесс кристаллизации они протекают через стадию образования и роста зародышей новой фазы с последующим формированием вокруг них кристаллов иной структуры. Ввиду узости температурных интервалов переходов а-железа в р-железо (142 С) и [c.39]

Ниже приведены способы воздействия ка процессы образования и роста зародышей кристаллов парафинов, которые могут быть объяснены с позиции классической теории гетеро-фазной флуктуации и реализованы ка практике в технологических процессах, связанных с массовой кристаллизацией в больших объемах. [c.12]

При дальнейшем повышении количества добавки ее воздействие распространяется кроме сорбционно-сольватного слоя также и на компоненты, иммобилизованные в межчастичном пространстве асфальтеновых агрегатов, приводя к разрушению после-,/ их. При этом значительно уменьшаются размеры асфальтеновых агрегатов и одновременно увеличивается их сорбционно-сольватный слой, что в свою очередь снижает возможность образования и роста зародышей дисперсной фазы в реакционной массе. [c.135]

Для различных хи.мических реакций, используемых при получении золей, опти.мальные условия образования и роста зародышей подбирают опытным путем. Как правило, высокодисперсные золи получают внесением в разбавленный раствор одного из реактивов небольшого количества концентрированного раствора второго реактива при интенсивном перемешивании. При такой методике образовавшиеся зародыши твердой фазы быстро прекращают рост, так как разбавленный раствор скоро истощается. Свежеобразованная дисперсная фаза, состоящая из агрегатов нерастворимого вещества, часто имеет аморфное строение. С течением времени (от нескольких минут до суток) идет процесс кристаллизации нерастворимых частиц и они приобретают кристаллическую структуру. [c.411]

Вопросы кинетики кристаллизации имеют для металлургии большое практическое значение. Так, например, качество стальных слитков и изготовляемой из них продукции в значительной степени определяется характером и скоростью кристаллизации жидкой стали в изложницах. Рассмотрим подробнее процесс кристаллизации, характерными чертами которого, как и в ряде процессов, описанных в предыдущем разделе, являются образование и рост зародышей новой фазы. [c.390]

Рассмотренное выше гомогенное зародышеобразование наблюдается только тогда, когда в системе нет поверхностей, на которых может с достаточной скоростью происходить образование и рост зародышей новой фазы. Если же такие поверхности имеются (например, стенки сосуда и особенно поверхности посторонних включений). [c.126]

Общей характерной чертой этих процессов является превращение термодинамически неустойчивых фаз в устойчивые, которое развивается внутри старой твердой фазы. Их кинетика также определяется образованием и ростом зародышей. [c.281]

Скорость и особенности кристаллизации имеют для металлургии большое значение. Качество стальных слитков, разливаемых в изложницы, а также стали, получаемой при непрерывной разливке, в большой степени определяется кинетикой кристаллизации. Характерной особенностью процессов кристаллизации, как и многих других процессов образования фаз, является то, что они всегда обусловлены образованием и ростом зародышей новой фазы внутри старой. [c.498]

Различные группы твердофазных реакций отличаются между собой характером лимитирующего звена. В одной из групп скорость реакции определяется образованием и ростом зародышей, в другой — объемной диффузией реагентов через слой образовавшегося продукта реакции. Протекание ряда реакций определяется скоростью химического превращения на поверхности. Дальше отдельно будут рассмотрены реакции между твердыми металлами и газами. [c.508]

Рассмотрим кинетику особенно важных для техники процессов закалки и отпуска стали. Их скорости определяются процессами образования и роста зародышей. При помощи определенных режимов закалки и отпуска получают сталь с различными свойствами в соответствии с условиями ее эксплуатации. В основе такой обработки лежит свойство железа н стали изменять свое кристаллическое состояние при изменении температуры. [c.516]

Скорость кристаллизации, т. е. количество закристаллизовавшегося вещества в единицу времени, зависит от скорости образования и роста зародышей, которая определяется интенсивностью теплового движения. [c.135]

Однако если пересыщение углерода по отношению к алмазу слишком велико, и процесс выделения атомов углерода идет слишком быстро, могут создаться условия, при которых сделается возможным образование и рост зародышей графита как термодинамически более выгодной модификации, имеющей меньшую энергию, что перевесит влияние поверхностных сил, т. е. влияние автоэпитаксии. Вначале образование графита и рост алмаза будут идти параллельно на разных участках поверхности, но в дальнейшем— если пересыщение углерода достаточно велико — графит покроет всю поверхность кристалла алмаза и его рост прекратится. [c.19]

Характер образования и роста зародышей [c.436]

Значение показателя степени п позволяет судить об условиях образования и роста зародышей и механизме реакции [c.438]

Процессы кристаллизации из газовой фазы имеют много общего с кристаллизацией из растворов Процессы кристаллизации в твердой фазе наименее изучены Формально они также подразделяются на стадии образования и роста зародышей Фазовые превращения в твердой фазе возможны только при условии, что они ведут к понижению свободной энергии системы Скорость же превращений зависит от ряда факторов и, в частности, от наличия в структуре дефектов Так, например, образование зародышей происходит преимущественно на границах зерен и дислокациях Стадия роста зародышей определяется скоростью диффузии атомов или ионов, а диффузионные процессы протекают на границе зерен с большей скоростью, чем в объеме [c.266]

Образование и рост зародышей внутри неустойчивой фазы I в конце концов приводят к полному нревраш,ению ее в новую фазу II. Структура повой фазы определяется конкуренцией обоих названных процессов, если только возникшие частицы фазы ие сливаются вторично в единое целое, как это происходит обычно с капельками жидкости или пузырьками газа под действием силы тяжести в случае твердых фаз такие вторичные изменения выражены слабо, что дает возможность непосредственно наблюдать процесс возникновения фазы. [c.190]

Бахман и Кремер [53—55], исследуя кинетику разложения углекислого магния, для характеристики структуры образующейся окиси магния применяли световой и электронный микроскопы и рентгенографический метод. Внешняя форма кристалла сохранялась в процессе разложения, причем кристалл постепенно покрывался слоем продукта в направлении от периферии к центру. Размер кристалликов окиси магния в зависимости от условий опыта менялся в пределах от 50 до 1000 А. Повышение давления двуокиси углерода в системе приводило к увеличению размеров кристалликов продукта, повышение же температуры, напротив, давало обратный эффект, что было авторами объяснено, исходя из общих представлений о соотношении скоростей процессов образования и роста зародышей новой фазы. [c.183]

Интегралы (176) и (177) могут быть вычислены, если известны законы образования и роста зародышей новой фазы. Это даст возможность определить скорость образования новой фазы. Если к моменту i=0 устанавливается стационарная скорость нуклеации, не меняющаяся по мере роста новой фазы, [c.225]

Настоящая книга представляет собой труд, в котором кинетика и механизм химических реакций в твердой фазе излагаются, начиная от физических и физико-химических основ (теория дислокаций и ионных дефектов, образование и рост зародышей, действие света на твердые тела) и кончая подробным рассмотрением частных групп реакций, имеющих практическое значение (взрыв и детонация в твердых взрывчатых веществах, окисление металлов, фотографический процесс и др.). Специальные главы посвящены поверхности твердых тел, электронному фактору в хемосорбции и катализе и реакциям между твердыми телами. [c.4]

Таким образом, общий вид кривых разложения можно качественно объяснить различием в скоростях процессов образования и роста зародышей. Рассмотрим теперь более количественный подход к кинетике этих процессов. Ниже будет показано, что, исходя из определенных основных допущений, удается предсказать вид кинетических уравнений, описывающих зависимость доли разложенного вещества а от времени t. Любую реакцию разложения твердого вещества можно классифицировать согласно тем законам образования и роста зародышей, которые были приняты при выводе кинетического уравнения, описывающего ход этой реакции. Следует, однако, подчеркнуть, что согласие между уравнениями скорости реакции, выведенными теоретически и опытными данными, не всегда подтверждает правильность механизма, принятого при выводе этих уравнений. Поэтому любые дополнительные данные, относящиеся к реакции, помимо кривой а, t, имеют очень большое значение. [c.249]

В общем случае каждый процесс образования и роста зародышей может характеризоваться собственной энергией активации. Однако при разложении солей органических кислот п = , и индукционный период отсутствует. Таким образом, разложение протекает в кинетической области (л=1). Образование начальных центров происходит легко и не требует энергии активации (л = сг+6 = 1 а=0, > = 1). Энергии активации стадий, характеризующихся к, 2 ВПЛОТЬ до ка, рав ны. нулю или близкой к нулю величине. Экспериментально определенная акт. является энергией активации роста зародышей реакции, т. е. энергией активации реакции разложения соли органической кислоты. [c.168]

При низких температурах ( 250 °С) скорость окисления железа зависит от индекса кристаллической грани и снижается в ряду (100) > (1 И) >-(110) [50]. Зародыши оксида состоят преимущественно из FegOi, они растут, образуя однородную пленку. Вслед за тем происходит образование и рост зародышей а-Ре Оз поверх слоя Рбд04 [51—53]. v [c.204]

Закономерная морфологическая связь между исходным веществом и продуктом реакции наблюдается в реакциях, протекающих на твердых гидроксиде меди, гидроксиде цинка и гидроксиде магния, причем кристаллическая структура исходного соединения в большой степени определяет образование и рост зародыша твердого продукта реакции. Это явление называют топо-таксией. [c.439]

Конденсационная структура может быть получена и при конденсации дисперсной фазы из пересыщенных паров, растворов или расплавов. При образовании и росте зародышей новой фазы из концентрированных пересыщенных систем может возникнуть непрерывный сетчатый каркас путем срастания и переплетения растущих частиц дисперсной фазы. Если эти частицы представляют собой кристаллы, возникающие структуры называют кристаллизационноконденсационными структурами твердения. [c.314]

Распад пересыщенных твердых растворов и связанные с ним процессы старения металлов и сплавов имеют огромное техническое значение. Это обусловлено тем, что часто выделяющаяся при распаде раствора избыточная твердая фаза в мелкодисперсиом состоянии упрочняет металл. Примером такого упрочнения является выделение интерметаллического соединения NigAl в жаропрочных сплавах типа нимоник. В широко применяемом в авиации сплаве — дюралюминии — при старении выделяются мелкие кристаллики uAlg. Кинетика распада твердых металлических растворов определяется (в зависимости от природы сплава) различными факторами. Общими чертами таких процессов, как и в рассматриваемых выше случаях, являются образование и рост зародышей новой фазы. Обычно при низких температурах скорость процесса определяется скоростью образования зародышей новой фазы, а при высоких — ростом зародышей путем диффузии. [c.389]

В реальных вяжущих системах процесс образования зародышей кристаллизации происходит на границах раздела фаз (поверхности исходных минералов, гидратов), поэтому значения удельной межфазной энергии уменьшаются, а скорость образования и рост зародышей кристаллизации возрастает. Уменьшение удельной межфазной энергии максимально, если поверхность границ фаз велика и энергетически ненасыщена, а создающий эти границы материал по своим кристаллохимическим характеристикам изоморфен выделяющейся фазе. В предельном случае, когда а=0, образование трехмерного зародыша новой фазы практически исключается, так как энергетически более выгодным становится рост кристаллов путем присоединения к готовым центрам кристаллизации плоских двухмерных зародышей, приводящий к срастанию отдельных кристаллов в прочный кристаллический сросток. [c.355]

Г. В. Курдюмовым и советской школой металлофнзиков создана общепринятая в настоящее время теория мартен-Ситных превращений, как особого класса фазовых превращений. Общим с обычными фазовыми превращениями у мартснситных превращений является то, что они протекают путем образования и роста зародышей новой фазы внутри старой. Своеобразие же таких превращений, согласно Г. В. Курдюмову состоит в том, что оно ...состоит в закономерной перестройке решетки, при которой атомы не обме1шваются местами, а лишь смещаются один относительно другого на расстояния, ие превышающие межатомные . Г. В. Курдюмов показал, что мартенситные превращения не ограничиваются сплавами железо — углерод, а представляют собой широкий класс фазовых превращений. Так, мартенситные превращения характерны и для сплавов цветных металлов, например сплавов медь — алюминий, и являются одним из основных видов фазовых превращений в твердом состоянии. Так как при мартенситном превращении кристаллы новой фазы образуются путем согласованного кооперативного перемещения атомов старой фазы, то оно приводит сначала лишь к микроскопическим сдвигам кристалликов обеих фаз друг относительно друга. Ввиду малых расстояний, на которые перемещаются атомы при таком механизме превращения, его скорость не ограничивается скоростью диффузии. Следовательно, важная особенность кинетики мартенситных превращений состоит в том, что они являются бездиффузионными. Зародыши новой фазы при таких превращениях образуются с большой скоростью и могут возникнуть при столь низких температурах, при которых диффузия атомов практически не происходит. Например, образование мартенсита в углеродистых сталях наблюдается при температурах, немного более высоких, чем точка кипения жидкого азота (—195 °С). [c.517]

В рамках каждой из двух концепций делаются попьггки объяснить все факты и эмпирич. закономерности оксидной П. м. Так, нек-рые сторонники адсорбц. концепции признают существование иа пассивной пов-сти фазового оксида, ио основное защитное действие связывают с хемосорбцией кислорода на границе металл-оксид или оксид-р-р. В иек-рых вариантах пленочной концепции энергетич. неоднородность пов-сти учитывается при рассмотрении образования и роста зародышей новой фазы, в процессах нарушения П. м. По-видимому, при оксидной П. м. адсорбция и образование фазовых пленок должны рассматриваться в неразрывной связи друг с другом, причем в разл. случаях тот или иной процесс м. б. определяющим. [c.449]

Вследствие различных мехаииз.мов расслаивания (спинодалб-пый распад или образование и рост зародышей), протекающего в системе, образующиеся продукты распада имеют различную структуру (табл. 18.3). [c.206]

Прп температуре выше точки фазового перехода ij > и АФ > О, поэтому образование и рост кристаллического зародыша невозможны. Наоборот, если исходная фаза переохлаждена (пересыщена), то jUj < i ii, ДФ при некотором критическом радиусе зародыша г,, достигнет максимума АФмакс и начнет убывать с дальнейшим ростом г. Следовательно, в рассматриваемом случае возможны образование и рост зародыша, причем скорость этого [c.683]

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о качественно различном влиянии частичек аэросила и полиэтилена на. кинетику кристаллизации олигодиэтиленгликольадипината из расплава. Учитывая, что площадь поверхности аэросила почти на два порядка больше поверхности полиэтилена, а сродство олигомера к неполярной поверхности полиэтилена также значительно меньше, наблюдаемое различие в поведении образцов, наполненных этими двумя наполнителями, следует объяснить тем, что доля граничных областей в образце, наполненном аэросилом, намного больше, чем в образце, содержащем полиэтилен, причем структура граничных областей в этих образцах, вероятно, также различна. Рыхлая упаковка макромолекул в граничных областях которая обусловливается расположением полярных функциональных групп на поверхности аэросила, препятствует перестройке молекул и затрудняет процесс образования и роста зародышей кристаллизации. Взаимодействие между макромолекулами олигомера и поверхностью полиэтилена значительно слабее, благодаря чему последняя действует как отражающий барьер, способствующий пониже нию энтропии молекулы олигодиэтиленгликольадипината и образованию стабильных зародышей кристаллизации. [c.71]

В гл. II были рассмотрены два возможных пути превращения в зависимости от соотношения скоростей роста обеих фаз. Исходя из того, что низкоконцентрированная по полимеру фаза I состоит иреимущественпо из подвижных молекул растворителя, а концентрированная по полимеру фаза II содержит большую долю ма лоподвижных макромолекул, можно с достаточным основанием принять, что процесс установления равновесия будет проходить для полимерных систем по пути быстрого роста числа и размеров частиц первой фазы и медленного образования и роста зародышей второй фазы. В пределе такая схема распада на фазы пред ставляет собой постепенное обеднение исходного неравновесного раствора растворителем (отделение пер вой фазы) и достижение в конце концов раствором равновесной концентрации, отвечающей составу второй фазы. При этом неравновесный исходный раствор, пре вращающийся в равновесную вторую фазу, остается пространственно непрерывным, а быстро возникающие и растущие зародыши первой фазы оказываются как бы диспергированными в непрерывном остове. [c.176]

Ход кривых изменения Рг и S с концентрацией НЛ в смазке отчетливо указывает на модифицирующее действие добавки, связанное, как и обычно в таких случаях, с изменением свободной энергии образования и роста зародышей частиц загустителя. Кроме того, дополнительное влияние на рост зародышей LiSt оказывают диффузионные затруднения, обусловленные увеличением вязкости мыльно-масляной системы при высоких концентрациях НЛ за счет мицеллярного структурирования масла. [c.596]

С физическо точки зрения специфика образования и роста зародыша жидкой фазы в гомогенном пересыщеннодг паре целиком определяется поверхностным натяжением. Действительно, приращение термодинамического потенциала при образовании зародыша жидкой фазы, состоящего из g молекул, имеет вид [c.146]

В принципе образование и рост зародышей должны происходить при любом пересыщении растворов и паров. Длительность и критическое отношение пересыщения определяются произвольно как условия того, что, с точки зрения наблюдателя, процесс протекает достаточно быстро. Как следует из данных табл. VHI-l, скорость образования зародышей I меняется со степенью пересыщения настолько быстро, что даже ошибка на несколько порядков в предэкспоненциальном множителе [например, уравнения (УИ1-12)] не имеет особого значения. Однако положение стало гораздо серьезнее, когда в 1962 г. Лот и Паунд [12] дополнительно ввели два (до сих пор не учитывавшихся) множителя, эквивалентных увеличению скорости зародышеобразования в ( ) раз. При этом авторы просто предполагали, что приведенное выше выражение для Gmax является неполным и должно включать члены, определяемые изменением энтропии переноса и вращения молекул. Этот вопрос подробно обсуждается в работах Ориани н Сандквиста [11] и Даннинга [1]. В свое время для его выяснения пришлось прибегнуть к довольно тонкому статистико-термодинамическому анализу, и в конце концов после некоторого периода неопределенности оказалось, что первоначальная теория (которая неплохо согласуется с экспериментальными данными) является правильной. Анализ Дерягина [13] подтверждает этот вывод (см. также работу [13а]). [c.302]

Автокаталитический характер реакции можно теперь объяснить, исходя из общей гипотезы, согласно которой при реакции первоначально в некоторых локализованных точках исходного вещества образуются зародыши, а затем следует период относительно быстрого их роста. Если свободная энергия активации реакции роста на поверхности раздела меньше энергии активации образования зародыша, то рост уже существующих зародышей превалирует над образованием новых и образующаяся фаза принимает форму отдельных компактных ядер, распределенных в решетке вещества А. Это было подтверждено для многих реакций результатами работы Вишин [10], которая исследовала образование и рост зародышей в азиде бария, и исследованиями Гарнера с сотрудниками [11, 121 по разложению гидратов. [c.248]