Возникновение и рост зародышей

Увеличение свободной энергии обусловлено тем, что при возникновении и росте зародыша затрачивается работа на создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Пусть молярная свободная энергия жидкости Ох, а твердой фазы ( 2- Объем кристаллического зародыша обозначим V, а его поверхность а и поверхностное натяжение на границе фаз ст. Изменение свободной [c.390]

Рассмотрим процесс возникновения и роста зародышей [27]. За интервал времени dt в единице объема образуется I A. t))at зародышей, которые увеличивают размеры согласно уравнению линейного роста [c.174]

Рассмотренные в предыдущих параграфах процессы возникновения и роста зародышей новых фаз лежат в основе конденсационных путей образования дисперсных систем. Образование систем высокой дисперсности по конденсационному механизму возможно, если, с одной стороны, возникает достаточно большое число зародышей новой, термодинамически более стабильной фазы и, с другой стороны, скорость роста этих зародышей лежит в области определенных (умеренных) значений. Для возникновения устойчивой несвязной системы необходимо также наличие факторов, препятствующих объединению (агрегированию) частиц дисперсной фазы. Подробно этот вопрос обсуждается в гл. IX. Дисперсность образующейся системы определяется соотношением скоростей возникновения и роста частиц дисперсной фазы, а для слабо стабилизованных систем — еще и скоростью процессов их разрушения (и временем, прошедшим после их возникновения). [c.134]

Кристаллизация является одним из явлений в обширном классе процессов фазовых превращений, играющих очень важную роль в металлургической технологии. Общая теория таких процессов впервые была разработана В. Гиббсом, и затем М. Фольмером. В нашей стране ее плодотворно развивали Я. И. Френкель, Л. Д. Ландау, В. И. Данилов. Согласно этой теории в обычных условиях зародыши новой фазы (например, капли жидкости в пересыщенном паре, пузырьки пара в перегретой жидкости, кристаллики в растворе и т.д.) становятся из-за большой удельной поверхности устойчивыми только после достижения ими определенного критического размера. Пока такой зародыш ие достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением энергии Гиббса. Процесс роста зародыша все же возможен благодаря флуктуациям (см. гл. ХП1, 12). Увеличение энергии Гиббса при возникновении и росте зародыша обусловлено тем, что затрачивается энергия на создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Пусть молярная энергия Гиббса жидкости а твердой фазы 02. Объем кристаллического зародыша обозначим V, а его поверхность а. Поверхностное натяжение на границе твердой и жидкой фаз равно о. [c.499]

Рассмотрим процесс возникновения и роста зародышей, которые непрерывно появляются и увеличивают размеры в условиях изменяющейся величины пересыщения раствора. На рис. 3.5 даны изменения пересыщения и размера зародышей, возникших в некоторый момент времени % после начала кристаллизации. За интервал времени х в 1 образуется /[со(х)] х зародышей, которые будут увеличивать размеры согласно уравнению линейного роста [c.142]

Из уравнения (23) следует, что чем меньше размер образующегося устойчивого зародыша, тем большее пересыщение требуется для его существования. Пока зародыш не достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением свободной энергии, так как при возникновении и росте зародыша затрачивается работа на создание поверхности раздела между новой и старой фазой. Само же увеличение свободной энергии возможно благодаря флуктуациям. [c.361]

Среди необратимо разрушающихся структур особое значение имеют структуры, получаемые конденсационным методом, т. е. возникающие в процессе образования новой фазы из метастабильных систем — пересыщенных паров, растворов и расплавов. Возникновение и рост зародышей новой фазы в условиях, когда еще сохраняется значительная степень пересыщения, создают возможность образования прочного сетчатого каркаса путем срастания и переплетения растущих частиц. В том случае, когда эти частицы представляют собой кристаллики, возникающие конденсационные структуры принято называть кристаллизационными. [c.27]

Процесс возникновения и роста зародышей, которые непрерывно появляются и увеличивают свои размеры, происходит в условиях изменяющейся величины пересыщения раствора. На рис. 3.4 приведены кривые изменения величины пересыщения и размера зародышей, возникших в некоторый момент времени X после начала периодической кристаллизации. В течение [c.159]

Как известно, кинетика кристаллизации расплава (раствора) определяется двумя кристаллизационными параметрами — скоростью возникновения и роста зародышей новой фазы или линейной скоростью кристаллизации. Общая характеристика кристаллизационной способности заключается в соотношении указанных величин [6, 10, 13, 17, 18]. В соответствии с различными типами кристаллизационной способности расплавов существуют и различные методики исследования кинетики нуклеации [6, 152, 156, 157]. Для расплавов и растворов веществ с малой линейной скоростью кристаллизации можно провести ее, поддерживая образец в состоянии переохлаждения (пересыщения), что позволяет легко определять весь поток моментов зарождения центров кристаллизации изотермического процесса нуклеации. Эта методика обычно используется при исследовании кинетики кристаллизации многих прозрачных органических веществ, полимеров, стеклообразующих расплавов неорганических веществ, исследовании кинетики электрокристаллизации [6, 104, 128]. [c.60]

Существование параллелизма между работой образования зародыша и величиной металлического перенапряжения отмечалось многими авторами. Однако использовать подобные представления для построения количественной теории процесса электролитического выделения металлов не удалось. Это, вероятно, связано с тем, что изложенные представления слишком упрощены и не передают полностью более сложную картину, отвечающую реальным условиям электролиза. Необходимо иметь в виду, что электролиты и присутствующие в них примеси вследствие их отравляющего (или активирующего) действия способны изменять условия возникновения и роста зародышей. При изучении процесса развития двухмерного зародыша необходимо учитывать возможное изменение состава раствора в непосредственной близости от фронта роста, что, безу- [c.432]

Полимеризация при низких температурах, как и многие органические и неорганические твердофазные реакции [335], характеризуется двумя основными типами кинетических кривых, приведенными на рис. 4.1 (кривые 1 и 2). Как и другие реакции в твердой фазе, низкотемпературную полимеризацию можно интерпретировать на основе представлений о возникновении и росте зародышей на поверхности и внутри кристаллов мономера. Автокаталитические кривые (рис. 4.1, кривая 1) будут наблюдаться в том случае, когда начальная скорость реакции лимитируется скоростью возникновения зародышей новой фазы. Кривые другого типа (рис. 4.1, кривая 2) будут регистрироваться, когда свободная энергия активации возникновения зародышей будет соответствовать свободной энергии их роста. В этом случае сразу образуется большое число зародышей, и период индукции на кинетической кривой отсутствует. В отдельных случаях, когда образование и рост зародышей затруднены, реакция может прекратиться при небольших глубинах превращения, и будут наблюдаться кривые типа 3. Общие закономерности низкотемпературной полимеризации были проанализированы В. А. Кабановым [336]. [c.86]

Пока зародыш не достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением свободной энергии, так как при возникновении и росте зародыша затрачивается работа на создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Само же увеличение свободной энергии возможно благодаря флуктуациям. [c.60]

С позиций механизма образования фаз формование структуры изделий в мягких условиях, вероятно, в значительной степени связано с возникновением и ростом зародышей образование структуры в жестких условиях протекает по механизму, близкому к спинодальному механизму фазовых превращений. [c.62]

Возникновение и рост зародышей [c.279]

На возникновение и рост зародышей сажи значительное влиянне оказывает температура и среда, в которой формируются > <ид-кие частицы. При высоких температурах возникает боль(иое количество зародышей, рост которых контролируется подачей углево-дородного сырья. Одновременно интенсифицируются процессы взаимодействия сажевых частиц с реакционноспособными газами, ириводящ,ие к образованию бошее дисперсных сажевых частиц. Добавление в зону реакции ингибиторов (пропилена, окиси азота) или инициаторов (окиси этилена) влияет на кинетику образования сал<и, что подтверждает радикально-цепной механизм процесса. [c.169]

Доля закристаллизовавшегося полимера в любой момент пропорциональна произведению скоростей возникновения и роста зародышей, каждая из которых достигает максимума при различных температурах, а кинетика кристаллизации может быть описана уравнением изотермы Колмогорова — Аврами [c.427]

Существование параллелизма между работой образования зародыша и величиной металлического перенапряжения отмечалось многими авторами. Однако использовать подобные представления для построения количественной теории процесса электролитического выделения металлов пока не удалось. Это, вероятно, связано с тем, что изложенные представления слишком упрощены, и не передают полностью более сложную картину, отвечающую реальным условиям электролиза. Необходимо иметь в виду, что электролиты и присутствующие в них примеси способны изменять, вследствие их отравляющего (или актиБирующего) действия, условия возникновения и роста зародышей. При изучении процесса развития двухмерного зародыша необходимо учитывать возможное изменение состава раствора в непосредственной близости от фронта роста, что, безусловно, сказывается на кинетике образования осадка. Также следует иметь в виду вполне вероятное влияние перемешивания жидкости, которое изменяет условия доставки к электроду разряжающихся ионов и других частиц, находящихся в растворе. [c.432]

В однофазном растворе полимера, переведенном путем изменения параметров в область, находящуюся под бинодальной кривой, возможны следующие варианты возникновения и роста зародышей 1) преимуще ственное образование и рост зародышей низкоконцент- рированной по полимеру фазы 2) преимущественное образование и рост зародышей высококонцентрированной по полимеру фазы. [c.87]

Если при этом учесть, что при отсутствии отчетливо выраженной пластической деформации (течения) элементы матрицы сохраняют способность к упругой деформации изгиба, чему способствует также их относительная свобода перемещения в пространстве, так как большая часть объема системы заполнена подвижной низковязкой) фазой, то становится возможным объяснить основные свойства студнеобразных систем, полученных при переходе растворов полимеров в область распада на фазы. Подробнее этот вопрос будет обсуждаться отдельно. Сейчас вернемся к рассмотрению другого варианта возникновения и роста зародышей новых фаз. [c.88]

В области, заключенной между бинодалью и спинодалью (рис. 111.2), это единственно возможный путь превращения однофазного метастабильного раствора в двухфазную систему. Возникновение зародышей новой фазы связано с некоторым увеличением свободной энергии, расходуемой на образование критического зародыша (поверхностная энергия зародыша). После преодоления этого энергетического барьера и возникновения зародыша идет самопроизвольное разрастание его вследствие стремления к минимуму свободной энергии. Но когда система попадает в область, лежащую внутри спи-нодали, оказывается возможным не только механизм распада по схеме возникновения и роста зародышей, но и иной механизм, называемый спинодальпым распадом. [c.95]

Согласно представлениям о tpyкiype э№х студней, концентрация полимера в сосуществующих фазах постоянна, а с изменением общей концентрации студня изменяется лишь соотношение объемов этих фаз. Отсюда, казалось бы, следует, что упругость должна возрастать пропорционально концентрации полимера. Однако деформационные свойства зависят не только от суммарного объема матричной фазы, но и от ее пространственной структуры. Но пространственная структура студня зависит от скорости возникновения и роста зародышей новой фазы и от тех вторичных превращений в формирующемся студне, которые связаны с возникновением и релаксацией внутренних напряжений в матричной фазе и проявляются в ее частичном разрушении и си-неретическом отделении жидкой фазы, особенно при низких общих концентрациях полимера в студне. [c.130]

При определенной температуре подложки осадок состоит КЗ кристаллов с различными ориентациями. Как правило, число ориентпровок увеличивается с ростом температуры подложки. В общем случае не установлено, образуются кристаллы с орие.ч-гациями П и III (см. рпс. 23) на поверхности подложки или в процессе последующего роста. С утолщением осадка начинают образовываться лвоиники, причем интенсивность двойникования значительно уменьшается с увеличением температуры. Не исключено, что возникновение кристаллов с различными ориентировками обусловлено микротопографиеп поверхности. В большинстве работ изучались не исходные зародыши, а выросшие из этих зародышей кристаллы. При изучении эпитаксии важно разграничивать процессы возникновения и роста зародышей. Например, исследование слоев, состоящих из кристаллов различных ориентаций, показало, что доля кристаллов с определенной ориентировкой изменяется в зависимости от величины угла конденсаци и. Это обусловлено, естественно, не процессами зародышеобразования, а скорее всего геометрическим отбором различно ориентированных кристаллов. [c.86]

Когда 1гешрующий элемент характеризуется неравенством /д, з> Ре5> решеткой МеЗ, отличной от РеЗ, и имеет малые разме1ры катионов, то можно ожидать более быстрой диффузии последних по сравнению с ионами железа. Вследствие этого концентрация его во внешней части сульфидного слоя будет возрастать. Когда она достигнет достаточно большой величины, взаимодействие Ме с коррозионным и агентами приведет к образованию соответствующего сульфида. То, что было затруднено во внутренних слоях, вследствие небольшой концентрации и необходимости перестройки решетки, осуществится значительно легче на внешней поверхности, путем возникновения и роста зародышей новой фазы. [c.507]

Теория образовапия новой (дисперсной) фазы, возникновения и роста зародышей в метастабильной среде. Конденсационные методы образования диснерсных систем. 4) Теория устойчивости, коагуляции и стабилизации различных дисперсных систем, включающая строение частиц дисперсной фазы (см. Мицеллы). 5) Физико-хи.иическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, образовапия новых поверхностей в процессах деформации и разрушения твердых тел, влияние понижения поверхностной энергии (в результате адсорбции) на механические свойства и дисперсную структуру деформируемого твердого тела, явления дисперсного упрочнения. Образование пространственных структур в дисперсных системах и механич. свойства таких структур (тиксот репные коагуляционные структуры, конденсационные и кристаллизационные структуры), точения структури- [c.322]

Кристаллизация является частным сл уЧаем процессов фааовых превращений. Общая теория таких процессов была впервые разработана В. Гиббсом и затем,развита М. Фольмером. В СССР она плодотворно развивалась Я- И. Френкелем. Согласной этой теории, в обычнйх условиях зародыши новой фазы (капли жидкости в пересыщеннрм паре, кристаллик в жидкости, пузырьки пара в жидкости и т. д.) становятся из-за большой удельной поверхности устойчивыми только после достижения ими определенного критического размера. Пока зародыш не дост иг критического размера его рост сопровождается увеличением свободной энергии. Такой процесс возможен благодаря флуктуациям (см. гл. ХП1, 12). Увеличение свободной энергии обусловлено тем, что при возникновении и росте зародыша затрачивается работа йа создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Пусть молярная свободная энергия жидкости 61, а твердой фазы Са- Объем кристаллического зародыша обозначим V, а его поверхность а и поверхностное натяжение на границе фаз о. Изменение свободной энергии при образовании зародыша складывается нз двух частей. 1 [c.382]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология