Кристаллизация заданной концентрации

Согласно правилу фаз (см. 36) при К = 2(АиВ)ии = 1 (температура) число степеней свободы системы уменьшается при увеличении количества фаз. Соответственно при Ф = 1 система бивариантна, при Ф = 2 — моновариантна, а при Ф = 3 — инвариантна (С = 2 + 1 —3 = 0). Это означает, что в однофазной области можно изменять как температуру, так и концентрацию без появления или исчезновения какой-либо фазы. Вдоль обеих ветвей линии ликвидуса и внутри каждой области на диаграмме, отвечающей двум фазам, система имеет одну степень свободы, т. е. если задана температура, то ей соответствует точно определенная концентрация компонентов в расплаве, и наоборот, если задана концентрация расплава, то точно известно, при какой температуре начнется процесс кристаллизации. Наконец, эвтектическая точка, отвечающая отсутствию степеней свободы, точно фиксирует условия (температуру и состав) сосуществования в системе трех фаз. [c.275]

При исследовании условий возникновения ячеистой структуры в настоящее время используется метод, который мы условно назовем методом начальной точки и опишем его применительно к способу трубчатого контейнера. Будем осуществлять направленную кристаллизацию под некоторым положительным углом к горизонту на затравку. Задаем исходную концентрацию примеси Со и проводим кристаллизацию незначительной части расплава, например 0,01. Кристаллизацию прекращаем наклоном контейнера, придавая положению его продольной оси отрицательный угол. После этого исследуем структуру поверхности слитка, которая соприкасалась с расплавом. Проводим серию опытов с одинаковой скоростью кристаллизации, но с разной исходной концентрацией примеси. Получаем набор таких серий для разных скоростей кристаллизации. Предположим, что в зависимости от У и Со поверхность слитка имеет либо гладкую структуру, либо ячеистую. Для изучения соотношений Со и У используем координаты V—Со. Если структура поверхности гладкая, ставим нулик слиток с ячеистой структурой отмечаем крестиком. Предположим, что после проведения многочисленных опытов получаем картину, схематично изображенную на рис. II. 37. Отделять область кристаллизации слитка [c.72]

Расчет может быть упрощен, если задана температура кристаллизации, по которой однозначно определяется концентрация насыщенного раствора (по кривой растворимости) и его температурная депрессия при атмосферном давлении. Из уравнения (43) рассчитывают значение А/, а по его величине — и необходимое остаточное давление в аппарате. [c.199]

Вычислите свойства разбавленных растворов повышение температуры кипения раствора нелет> че10 вещестеа (ЛТк п), понижение температуры кристаллизации растворителя (ЛТ р) и осмотического давления раствора п). Для вычисления свойств разбавленных растворов используйте свойства растворителя (ЛНиеп, АН л, молярная масса, плотность) и растворенного вещества (молярная масса, шютность, константа диссоциации). Концентрации растворов задаются абсолютным содержанием компонентов либо определяются одним из свойств раствора (табл. 15.4.1). [c.31]

Если возмущение скорости роста кристалла задано выражением (III.88), то из рещения уравнения (III.86) с граничными условиями (III.87), которое здесь не приводится в силу его громоздкости, следует, что наложение синусоидальных колебаний с произвольно выбранной частотой на среднюю скорость кристаллизации приводит к установлению колебаний концентрации примеси на поверхности раздела фаз той же частоты, что и колебания скорости роста. Это вызывает неравномерное поступление легирующих примесей в кристалл, которые вследствие малой дифузии образуют в нем примесные полосы. Решение показывает, что на величину стационарной концентрации примеси в твердой фазе, равной Рпр, накладываются колебания от каждой фурье-компоненты разложения возмущения скорости роста, определяемые равенством [c.91]

Многосекционная кристаллизация. Рост кристаллов не всегда происходит достаточно быстро, чтобы можно было получить крупные кристаллы в одном кристаллизационном аппарате. В таких случаях применяется последовательная многосекционная (многокорпусная) кристаллизация. Маточный раствор, выходящий из предыдущего аппарата (корпуса) и содержащий кристаллическую фазу, непрерывно перетекает в последующий аппарат, где продолжается образование и рост новых зародышей, а также рост кристаллов, поступивщих из предыдущего аппарата. Условия кристаллизации в каждом из аппаратов обычно неодинаковы. Некоторые из них задаются независимо (давление в аппаратах при вакуум-кристаллизации), другие являются функциями процесса (температура и концентрация маточного раствора в аппаратах). [c.153]

Уменьшение скорости роста можно приближенно оценить, задавшись простой зависимостью градиентов концентраций. Начальная скорость роста, определяемая на рис. 6.67 по тангенсу угла наклона при г = О, должна описываться выражениями для зародышеобразования типа уравнения (5) гл. 5 со значениями свободной энергии и концентрации, соответствующими случаю сополимеров. Зависимость логарифма начальной скорости роста от температурного параметра Г , /ТДГ должна выражаться, так же как и на рис. 6.23 и 6.43, для различных сополимеров серией параллельных линий. Один и тот же наклон должен означать, что произведение уу и теплота плавления в выражениях (68) или (31) гл. 5 не должны резко отличаться для всех составов сополимера (300 эрг /см и 70 кал/г соответственно). Однако предэкспоненциальный фактор зависит, по-видимому, не только от увеличение содержания сополимерных звеньев замедляет скорость роста в большей степени, чем этого требует уравнение (112). Попытка описать суммарную скорость кристаллизации, оцененную калориметрическим методом, на основании уравнения Аврами [уравнение (33)] показывает в соответствии с данными рис. 6.66, что отклонения наступают на довольно ранних стадиях (74—10% от общей степени завершенности процесса при переходе от гомополимера к исследованным сополимерам). Замедление скорости кристаллизации должно быть основной причиной появления Отклонений на ранних стадиях. Конечная степень кристалличности для сополимера лю- [c.344]

Если длительность периодов индукции сравнительно велика мин.), практически все равно, какой величиной задаваться [7]. Но при измерении малых величин ДС должно быть по возможности меньше. Из вышесказанного явствует, что изменение концентрации, которым задаются при определении времени индукционного периода, проис- ходит за счет образования суммы частиц новой фазы. Если раствор в начале опыта абсолютно гомогенен, что практически, конечно, невозможно, появление указанных кристалликов связано в основном с образованием центров кристаллизации. В реальных иересычи нных растворах всегда содержится некоторое количестно нермгтво-римых примесей, на которых и происходят отложения кристаллизующейся соли. Следует, однако, заметить, что наряду с кристаллизацией на примесях происходит образование и новых зародышей. Имея в виду, что (3) принципиально годится и для описания образования ассоциатов, и для роста более крупных частиц, обладающих уже кристаллической структурой, можно получить зависимость протяженности периодов индукции от степени пересыщения раствора. Действительно, [c.39]

Выясним физический смысл полей диаграммы. Выше кривых А СВ лежит однофазная область (ж) жидких растворов — расплавов. В любой точке, взятой на этом поле, например, в точке d. система обладает двумя степенями свободы f=2+l—1=2. Это означает, что в некоторых пределах можно изменить одновременно температуру и процентное соотношение компонентов, а система будет оставаться однофазной. Поля диаграммы А СаА, В Lb В и АаЬВА представляют собой двухфазные области. В первых двух из них в равновесии находятся кристаллы одного из компонентов и расплав, в третьем — кристаллы обоих компонентов- В точках, лежащих в пределах двухфазных областей, система обладает одной степенью свободы /=2+1—2=1. В данном случае можно в некоторых пределах изменять только одну независимую переменную — либо температуру, либо одну из концентраций — i или Сг. Если в качестве такой переменной мы изберем процентное содержание компонента, то, при постов янном давлении, температура начала кристаллизации его из расплава будет вполне определенной и является, таким образом, функцией состава. Если задаться температурой расплава, тогда состав может иметь только одно определенное значение. [c.181]