Нуклеация гомогенная

Таблица I. Гомогенная нуклеация предельные перегревы при 0,1 МПа [7]

Теория гомогенной нуклеации [c.5]

Образование зародыша пара в жидкости, находящейся при температуре, большей, или при статическом давлении, меньшем, чем в условиях насыщения, соответствует отклонению от метастабильного равновесного состояния. Для описания этой ситуации используется термин гомогенная нуклеация. [c.364]

С. Гомогенная нуклеация. Образование пара из метастабильной жидкости или неустойчивого состояния равновесия начинают изучать обычно с уравнения, определяющего механическое равновесие сферических зародышей пара (радиусом г ) в жидкости при постоянных температуре Tg и давлении р [c.365]

Величина оз1 — скорость гомогенного зародышеобразования (нуклеации) озг, ..., со — скорости гетерогенного [c.333]

Скорость гомогенной нуклеации г1п/с11 сильно зависит от температуры перегретой жидкости Т . При низких пере- [c.366]

Гетерогенная нуклеация, см. Аэрозоли Гетерогенно-гомогенный катализ 2/661, 663 Гетерогенные реакцни (процессы) 1/1049, 1050, 1158 4/415 5/465, [c.577]

Чистый (не содержащий кристаллов растворенного вещества или инородных твердых примесей, пылинок и т. п.) раствор устойчив до избыточной концентрации Скр — Ср, зависящей от химического состава раствора, внешних воздействий (механические, звуковые и другие импульсы, скорость и способ создания пересыщения, наличие растворенных газов и т. д.). В растворах, содержащих мелкие кристаллики или примеси, кристаллизация начинается при значительно меньшем пересыщении (Скр — Ср)< (С р — Ср), где Скр, Скр — критические концентрации гомогенной и гетерогенной нуклеации (зародышеобразования). Для всех технологических про- [c.325]

При кристаллизации изменение числа частиц происходит в результате гомогенной нуклеации гетерогенной (включая вторичную) нуклеации механического или теплового дробления (истирания, разрушения) кристаллов или гранул агломерации кристаллов и мелких гранул. При гомогенной и гетерогенной нуклеации расход растворенного вещества обычно невелик, при механическом или тепловом дроблении, агломерации он практически отсутствует. [c.332]

Вероятность возникновения гомогенных зародышей возрастает с увеличением степени пересыщения. Зависимость между скоростью образования зародышей (скорость нуклеации) и степенью пересыщения носит нелинейный характер и может быть представлена кривой (рис. 7.32). При определенной критической степени пересыщения 8кр скорость нуклеации бесконечно возрастает. Процесс структурообразования в этом случае проходит по спинодальному механизму, который характеризуется тем, что в системе имеется избыток зародышей новой фазы и лимитирующей стадией является скорость диффузии, или процесс массопереноса. [c.202]

Величина О и скорость гомогенной нуклеации По зависят от числа активных соударений, т. е. процесс носит вероятностный характер, и выражаются экспонентой. В связи с этим суммарная скорость структурообразования имеет экстремальную зависимость от температуры. Свойства вискозных нитей, сформованных при разной температуре, также изменяются экстремально. Типичной в этом случае является зависимость показателя двойного лучепреломления волокна от температуры [93], приведенная на рис. 7.33. Волокно формовали без ориентационной вытяжки. При 20 °С показатель двойного лучепреломления Ап составлял 0,0158. При повышении температуры до 30—40 °С Ап возрастает до 0,0169— 0,0172. Затем при 50—60 °С этот показатель снижается до 0,0165— 0,0169. Особенно сильное снижение наблюдается при повышении температуры до 70 °С. Величина Ап при этом составила 0,0126. [c.203]

В условиях работы реальной аппаратуры вторичное образование мелких частиц — центров последующего роста кристаллов— обычно связывается с механическим отделением малых частичек от более крупных кристаллов. Образующиеся таким образом мелкие частички включаются в общий процесс роста кристаллов, что приводит к появлению второго максимума на кривой плотности распределения частиц по их размерам, если иметь в виду, что первичный, естественный максимум на этой кривой связан с гомогенной нуклеацией и нормальным ростом кристаллов. [c.155]

В наиболее простом, значительно идеализированном предположении об одинаковом размере всех получающихся при вторичной нуклеации центров, равном размеру зародышей гомогенной нуклеации, оказывается возможным полагать, что в начальный момент периодической кристаллизации практически мгновенно появляется некоторое число зародышей гомогенной нуклеации, а затем число возникающих вторичных центров кристаллизации такого же размера можно принять пропорциональным общему числу имеющихся в каждый момент кристаллов. Проведенные оценки [8] возможных видов кривых р(г, т) позволяют заключить, что вторичная нуклеация растягивает кривую распределения кристаллов по размерам по сравнению со случаем только гомогенного образования зародышей. В некоторых простых случаях возможен непосредственный анализ периодического процесса без использования уравнения сплошности в пространстве размеров в его явном виде. [c.158]

Рост Гомогенная нуклеация Гетерогенная нуклеация [c.225]

Показатель степени при / в этой формуле, который в дальнейшем будет обозначаться п, равен четырем, указывая на то, что мы имеем дело с гомогенной нуклеацией и трехмерным ростом. [c.225]

Аналогично для одномерно растущей системы находим п = 2. Величины п при гомогенной нуклеации в системах, где скорость образования зародышей не зависит от времени и где их рост линеен, приведены в табл. П. [c.225]

Рис. 13. Зависимость периода, нестационарности от длительности выдержки расплава в перегретом состоянии и температуры перегрева (Т ) для гетерогенной ( ), и гомогенной (б) нуклеации (температура пер грева возрастает в последовательности

Таким образом, нуклеацию можно определить как зарождение новой фазы внутри исходной, а зародыши — как малые структурные элементы растущей фазы. Зародыши могут возникать однородно (гомогенно из-за статистических флуктуаций [c.237]

До обсуждения проблемы нуклеации в полимерных системах сначала рассмотрим формальную теорию нуклеации для низкомолекулярных веществ. Свободная энергия образования в гомогенных условиях сферического зародыша радиуса г из расплава низкомолекулярного вещества может быть выражена следующим образом [c.238]

Сущность классической теории нуклеации, как это следует из соотношения (194), сводится к определению свободной энергии АР образования зародыша в гомогенных условиях. При этом рассчитывается вклад структурно совершенной фазы конечного размера в АР и к этому вкладу добавляется избыточная поверхностная свободная энергия, обусловленная появлением границы раздела между фазами . Эта классическая концепция, принадлежащая Гиббсу [39], подразумевает, что размер зародыша достаточно велик, так что он однороден внутри, а его внешняя поверхность имеет вполне четкие границы. При очень больших переохлаждениях, когда АТ велико, радиус зародыша достигает атомарных размеров. При этом определенные выше условия уже не выполняются, и возникает необходимость в более сложных и неочевидных теориях [40, 41]. Однако, несмотря на эти осложнения, классическая теория нуклеации имеет широкое применение. [c.239]

Гетерогенное образование зародышей — более общий случай фазового перехода, поскольку в практических условиях устранить влияние включений посторонних пылинок и поверхностей невозможно. При зарождении сферического зародыша на плоской смачиваемой подложке (рис. 2) значение критического радиуса не изменяется, а работа образования критического зародыша и его объем уменьшаются по сравнению с гомогенной нуклеацией из расплава [c.8]

В использованном авторами работ[156, 157, 162] аналогичном уравнении Кемпбелла не учтен вклад кинетики гомогенной нуклеации в образцах, содержащих гетерогенности. Для каждого конкретного разбиения системы на отдельные образцы мы получаем не наиболее вероятную, а некоторую частную эмпирическую функцию распределения времени начала кристаллизации образцов (Рэ). Отклонения этих частных функций от наиболее вероятной (Р) определяются дисперсией числа капель, содержащих к гетерогенностей, которая равна Я [9, 186]. Тогда из уравнения (183) дисперсия фракции (доли) капель г/Л/ о, содержащих к гетерогенностей, составит [c.73]

Рассмотрим далее методику определения кинетических параметров нуклеации по уравнению (184). Результаты экспер№ ментов наносятся на полулогарифмический график с координатами [— 1п (1 — 2 э) — ], на котором функция распределения по уравнению (184) имеет выпуклость вверх. В начале процесса (1 = 0) наклон функции распределения равен сумме скоростей гомогенной и гетерогенной нуклеации в образце, [c.73]

Подобные золи могут длительное время сушествовать в жидкой фазе не осаждаясь и не коагулируя благодаря участию в броуновском движении молекул раствора и слабым межкластерным взаимодействиям, зарядовому отталкиванию и пассивации поверхности. Размер образующихся коллоидных кластеров определяется условиями реакции, природой растворителя и стабилизатора, временем и температурой реакции и в значительной степени пересыщением растворов. Процесс образования кластеров связан с нуклеацией (гомогенной или гетерогенной) из раствора. В этой связи увеличение размеров кластера и предотвращение их коагуляции связано с пассивацией их поверхности. В качестве пассиваторов могут выступать тиолы, трифенилфосфин и его производные, фенантролин и т.д., а также различного рода поверхностно активные вещества (ПАВ). Так, полученные кластеры золота в реакциях (11.1)-(11.3), пассивированные алкантиолами, состоят из металлического кластера, покрытого монослоем тиолов, который создает плотную замкнутую оболочку Этот монослой самоорганизуется и влияет на размер металлического кластера путем изменения длины алкильной цепи в алкантиоле и соотношения тиола и металла. Образующиеся коллоидные кластеры золота представляют собой монокристаллы, обладающие гранецентрированной кубической решеткой и имеющие форму октаэдра или икосаэдра [5]. [c.347]

ЗАРОЖДЕНИЕ новой ФАЗЫ (зародышеобразование, нуклеация), процесс флуктуационного образования жизнеспособных центров выделения новой фазы при фазовых переходах первого рода Различают 3 н ф гомогенное (в объеме материнской фазы) и гетерогенное (на постороиинх частицах, пов-стях сосудов и др ) Закономерности 3 н ф и послед роста зародышей при кристалтизации, конденсации пара, кипении и расслаивании р-ров определяют строение образующихся дисперсных систем и должны учитываться при анализе условий протекания этих процессов в природе и технике [c.162]

Э. п. состоит из двух основных стадий - образование полимерно-мономерных частиц (ПМЧ) и полимеризация мономеров в ПМЧ. Образование ПМЧ может происходить из мицелл эмульгатора, микрокапель мономера, а также по механизму гомогенной нуклеации (из афегатов макромолекул или макрорадикалов, достигших определенной степени полимеризации). Возможность одновременного формирования ПМЧ по разным механизмам приводит к получению полимерных суспензий с широким распределением частиц по размерам. [c.479]

Семейство карбинов непрерывно увеличивается. В настояшее время уже известно, по меньшей мере, восемь разновидностей (политипов) карбинов. Синтезирован чаоит из спрессованных таблеток стекловидного углерода, подвергнутых ударному сжатию до 100 ГПа. Идентификация производилась по данным элекфонной дифракции а=893,7+4,0 пм. Авторы указывают на возможность гомогенной нуклеации и селективного роста алмаза и других форм углерода, включая карбиновые, в газовой фазе при оптимальных для каждой формы условиях. Сообщается также, что при лазерном облучении жидких углеводородов образуются микроскопические крупинки алмаза и карбина. [c.34]

Мы рассмотрели только некоторые общие принципы, не детализируя природы нуклеации, которая может быть как гомогенной, так и гетерогенной, как в обычных телах. Гомогенная, в-свою очередь, разделяется на кинетически-контролируемую, приводящую к линейному росту и диффузионно-контролируемую. В последнем случае при решении задачи об образовании зародыша КВЦ при достаточно высоких М, кроме функции (Р) нужно еще принять во внимание связанное с диффузией время,, потребное на сближение закритических по (р) цепей. Манделькерн [45] приводит следующую таблицу показателей Аврами т-для разных типов нуклеации и роста [c.106]

Как видим, в простейшем варианте гомогенной нуклеации и линейного роста показатель Аврами на единицу выше мерности роста. Впрочем, как уже отмечалось, многое зависит от способа измерения скорости роста (хотя это и не отражается на виде-кривой рис. III. 13 или появлении сингулярностей на кривых типа III. 13). Например, образование сферолита — типичное яв--106 [c.106]

Книга содержит четыре главы. В главе I излагаются o hq закономерности теории нуклеации в гомогенных и гетероге системах. Методической основой этой главы является исполь ние большого ансамбля Гиббса для процесса зародышеобра ния. В этой же главе рассматривается влияние поверхностные на образование и свойства тонких слоев. Глава II посвяш,ена зико-химической теории роста графита и ее экспериментал проверке. Значение этой главы состоит в том, что изучение ь низма роста графита в условиях, близких к условиям роста aл = необходимо для изыскания возможности регулирования роста i , стабильной фазы. Глава III посвящена, в основном, кинетике та алмаза на высокодисперсных алмазных подложках. В глав, [ рассматривается рост алмазных пленок, нитевидных и изомет, ных кристаллов. j [c.4]

Образование зародышей может быть спонтанным (гомогенная нуклеа-ция) и индуцированным (гетерогенная нуклеация). При гомогенной нуклеа-ции зародьпп появляется в результате скопления около одного центра группы ионов или ионных пар (под действием химических сил). При гетерогенной нуклеации ионы собираются вокруг посторонней твердой частицы (затравки, например пылинки) при этом ионы (или ионные пары) диффундируют к поверхности затравки и адсорбируются на ней. На практике имеет место гетерогенная нуклеация, поскольку в растворе всегда достаточно посторонних твердых частиц. К сожалению, основные теоретические положения относягся к спонтанной нуклеации. [c.10]

Наряду с процессом гомогенной нуклеации наблюдается возникновение зародышей будущих кристаллов, связанное в основном с истиранием (измельчением) кристалликов при их соударениях друг с другом, со стенками аппарата или с механической мешалкой. Этот процесс называют вторичной нуклеацией или гетерогенным зародышеобразо-ванием существенно, что механизм этого явления имеет не термодинамическую, а механически-статистическую природу. [c.152]

Настоящая книга посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию кинетики начальной стадии образования зародышей в объемных образцах расплавов и растворов веществ, обладающих большой линейной скоростью роста спонтанно возникающих центров твердой фазы. К таким веществам относится большинство элементарных, бинарных и тройных соединений полупроводников и диэлектриков, которые в виде крупных монокристаллов выращиваются не только в лабораториях, но и в широких промышленных масштабах. Процесс образования центров кристаллизации в расплавах указанных веществ обычно разделяется на два этапа индукционный период метастабидьного переохлажденного состояния до возникновения первого центра кристаллизации и период динамической нуклеации, протекающий с большой скоростью в присутствии уже возникшей твердой фазы. Анализ результатов исследования второй стадии значительно затрудняется так как возрастает число факторов и побочных явлений, изме няющих кинетику процесса кристаллизации. Изучение же кинетики начальной стадии требует развития и использования статистических методов исследования и обработки экспериментальных данных, поскольку образование центров кристаллизации, как гомогенное, так и гетерогенное, является случайным процессом во времени и в пространстве. [c.4]

Зарождение центров кристаллизации, протекающее в трещинах, вогнутостях, ступенях и других дефектах шероховатой поверхности, характеризуется более низким значением энергетического барьера, чем на плоской поверхности подложки (рис. 3) И, 6—9, 18, 1р0]. Работа образования зародышей на посторонних включениях сферической формы также лоншкает-ся по сравнению с гомогенной нуклеацией и зависит от размера и физической природы включений 192, 94, 101]. [c.8]

Проведенный в указанных выше работах анализ кинетики как гомогенной, т к и гетерогенной нуклеации показывает, что в любой метастабильной системе должно произойти флук-туационное преодоление энергетического барьера нуклеации, равного работе образования критического зародыша. Вероятность таких гетерогенных флуктуаций подчиняется статистике Больцмана, в соответствии с которой скорость стационарного образования зародышей из жидкой фазы определяется экспоненциальным законом [1, 30] [c.9]

Анализ экспериментальных результатов, полученных методом капель , требует учета неравномерности распределения гетерогенных включений по образцам [8, 9, 185]. В пре-дыдуш,их работах этот вопрос рассматривался для случая конкуренции гетерогенного и гомогенного стационарного зародышеобразования [4, 8]. Однако даже для этого частного случая проблема проанализирована далеко не полностью, а иногда и не точно 162], не указаны аппроксимации функции распределения моментов кристаллизации образцов и пределы выведенных соотношений, не даны оценки дисперсии измеренных параметров процесса нуклеации. Поэтому целесообразно более полно проанализировать метод многих проб при следующих предположениях [162] [c.72]