Зародыш внутри гомогенной фаз

Процесс электрокристаллизации металлов, несмотря на свою специфичность, протекает в основном по законам, являющимся общими для процесса образования кристаллов при конденсации пара или выделения твердой фазы из раствора. Формирование кристаллов связано с двумя последовательно протекающими стадиями образованием кристаллического зародыша внутри гомогенной фазы (газа, раствора) или на поверхности твердой фазы и его последующим ростом. [c.362]

Механизм образования кристаллического зародыша внутри гомогенной жидкости точно неизвестен. Возьмем простой пример. [c.141]

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]

При фазовом переходе следует делать различие между гомогенным и гетерогенным образованием зародышей. При гомогенном образовании зародышей имеет место фазовый переход (например, расплав—кристалл) при отсутствии границ раздела, т. е. внутри самой фазы за счет статистических колебаний плотности и кинетической энергии без участия посторонних поверхностей раздела. Если кристаллизация происходит на стенках сосуда, на других кристаллах (т. е. при участии посторонних по- [c.284]

С другой стороны, образование жидкой капли из гомогенной паровой фазы или твердой частицы внутри гомогенной жидкости требует расхода определенного количества энергии для образования жидкой или твердой поверхности. Следовательно, общее количество работы необходимое для образования стабильного зародыша кристаллизации, равно сумме работы, требуемой для образования поверхности (положительная величина), и работы, необходимой для образования массы частицы (отрицательная величина) [c.143]

Во всех этих случаях переход от одной гомогенной фазы к другой протекает через промежуточное состояние, отвечающее микрогетерогенной системе, в которой зародыши новой фазы распределены внутри исходной фазы. Это промежуточное состояние вследствие множества границ раздела обладает повышенным запасом энергии, и ее создание требует энергии активации, определяемой энергией образования трехмерных зародышей. [c.329]

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]

Способность молекул полимера к ассоциации является следствием слабого взаимодействия молекулярных цепей с молекулами растворителя. Чем хуже растворяющая способность среды, тем больше склонность молекул полимера к ассоциации, тем больше средние размеры ассоциатов. При добавлении к гомогенному раствору полимера жидкости, не взаимодействующей с данным полимером (осадитель), т. е, при уменьшении растворяющей способности среды, — размеры ассоциатов увеличиваются. Начиная с некоторого размера, ассоциаты могут образовать отдельную фазу, отделяющуюся от фазы раствора происходит расслоение системы. При этом полимер может пол ностью выпасть в осадок или образуется два слоя, представляю щие собой растворы с разным содержанием в них полимера Таким образо.м, количественный рост ассоциатов внутри гомо генной фазы приводит к качественному изменению — образо ванию новой фазы. Достаточно прочные ассоциаты являются зародышами этой новой фазы. [c.333]

В отличив от описанного гомогенного зарождения, т. е. самопроизвольного образования зародыша кристаллизации внутри метастабильной фазы, при гетерогенном зарождении зародыши образуются на частицах другой фазы — пылинках, частицах примеси или на стенках сосуда, на инородных предметах, в частности, на введенных в расплав или раствор кристалликах, от которых начинается рост нового кристалла, — так называемых затравках. В промышленных методах кристаллизации чаще используют именно гетерогенное зарождение, применяя затравки из выращенного вещества или из изоморфных ему веществ. Употребляя за- [c.359]

Вторая операция заключается в получении внутри этих питтингов и на поверхности пластика тонкого металлического осадка. Одним из таких методов является последовательное погружение пластика в растворы солей олова и палладия, в результате чего выделяются мелкие частицы палладия. Имеются и другие методы осаждения на пластике металлических частиц. Частицы металла являются центрами для осаждения металла покрытия химическим путем (см. раздел 6.5). В этом случае электролит ванны химического покрытия представляет собой водный раствор соли металла, содержащий восстанавливающий агент, который способен восстанавливать ион металла до металлического состояния. Раствор нестабилен, но его составляют и применяют таким образом, чтобы не имел места перенос электронов по гомогенному механизму. Поэтому не происходит ни гомогенное осаждение металла, ни гетерогенное его выделение на непроводящей поверхности. Металл осаждается только на металлических зародышах на поверхности пластика. Разработано несколько процессов для нанесения покрытий химическим путем, но для пласти- [c.330]

К выводу основных уравнений, описывающих термодинамику зародышеобразо-вания в гомогенных системах, можно подойти и с несколько иных позиций, следуя логике Скрипова . Будем по-прежнему полагать, что если очень маленький зародыш новой фазы возникает внутри большой массы исходной фазы, то состояние вещества в маточной фазе практически не изменяется, а все изменение энергии системы связано с изменением состояния вещества в самом зародыше. В общем случае для зародышей произвольного размера (включая и неравновесные) изменение свободной энергии системы обусловлено тремя причинами [c.121]

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]

Хорошо известно, что примеси скапливаются у дислокаций, и Мель [64] нашел, что образование зародышей перлита и феррита в аустените происходит преимущественно на границах зерен. Образование зародышей сверхпроводящей фазы в переохлажденном олове, по-видимому, происходит в тех местах, где в решетке имеются дефекты [65]. Хеджес и Митчелл [66] нашли, что при фотолизе бромистого серебра внутри кристаллов последнего серебро выделяется в виде цепочек, состоящих из частиц серебра. Это явление они объясняют осаждением серебра вдоль линий расположения дислокаций и на поверхностях раздела между соседними кристаллитами полиэдрической структуры этим способом можно непосредственно обнаружить расположение дефектов внутри кристалла. Подобные наблюдения показывают, по мнению авторов, что в некоторых случаях образование зародышей в твердых телах может происходить не только гомогенно, но и вблизи дислокаций у границ зерен. [c.239]

Предпосылкой гетерогенного образования зародышей (например, капли на подложке данного чужеродного кристалла), является смачиваемость. В таком случае процесс образования зародышей определяется в первую очередь межфазной энергией на границе кристалл — жидкость. Эта энергия характеризуется углом смачивания капельки маточной фазы на чужеродной подложке (рис. 13.7). Поэтому образование зародышей в значительной степенп определяется межатомнымн силами взаимодействия между частицами внутри маточной фазы, с одной стороны, и подложки, с другой. Если силы между частицами зародышей фазы и подложки больше, чем межчастичные силы внутри маточной фазы, тогда гетерогенное образование зародышей имеет энергетическое преимущество перед гомогенным, так как благодаря этому достигается уменьшение свободтюй энтальпии. Гетерогенное образование зародышей наступит, если [c.296]

При рассмотрении вероятности I образования кристаллического зародыша следует различать два случая гомогенная кристаллизация, т. е. кристаллизация внутри жидкой фазы, и гетерогенное образование зародышей на чужеродной поверхности. Существующие методы расчета I при кристаллизации на поверхности [72—74] основаны на формальном обобщении выражения для вероятности образования зародыша жидкости на поверхности (72, 73] или внутри фазы [74]. Согласно Бекеру и Дериигу [59], число зародышей, образующихся за единицу времени на единице площади поверхности, равно [c.298]