Модификации превращения, зарождение

Вклад градиентных членов в свободную энергию гетерофазной системы наиболее ощутим в области резкого изменения параметров ф, т. е. вблизи межфазной границы, где параметры испытывают скачок. Наличие градиентного взаимодействия приводит к размытию скачка на некоторый переходный слой. Необходимо отметить, что полевая модель предполагает [27], что в кристалле изменение любого параметра ф/ сопровождается смещением узлов решетки. Следовательно, плотность свободной энергии зависит от градиентов смещения — деформаций. Упругое поле, возникающее вследствие контакта фаз с различной собственной деформацией, простирается на глубину порядка радиуса поверхности контакта, и энергия упругого взаимодействия оказывается пропорциональной не площади поверхности контакта, а объему фаз. Это приводит к тому, что происходит частичная трансформация межфазной поверхности энергии в объемную энергию фаз, что может приводить как к смещению равновесия, так и к снижению барьера для зарождения. В случае превращения графита в алмаз, т. е. в однокомпонентной системе, образование более плотной модификации углерода сводится к изменению взаимного расположения узлов решетки и может быть описано как некоторая деформация. При этом деформация является единственным параметром превраше-310 [c.310]

В монографии рассмотрены кинетические закономерности нестационарного и неизотериического процесса спонтанного образования кристаллов из жидкой фазы. Проведен теорети-иеский анализ статистических закономерностей кинетики начальной стадии зарождения центров кристаллизации, на основе него разработаны экснернлсентальные мегоды определения кинетических параметров процесса образования кристаллов одной или различных полиморфных модификаций. Описана установка статистического термического анализа и результаты исследования кинетики фазовых превращений в расплавах металлов, полупроводников, диэлектриков и в водных растворах неорганических солей, реально используемых для выращивания технически ценных кристаллов. [c.2]

В связи с указанными особенностями диаграммы состояния и фазовых превращений иодата лития, а также с несовпадением литературных данных мы более детально исследовали закономерности кристаллизации иодата лития. На рис. 42 показана политерма скорости зарождения центров кристаллизации Р-и 7-фазы в расплаве иодата лития при скорости его охлаждения 1 град/мин, предварительном перегреве 4 С и выдержке в перегретом состоянии 40 мин. Зависимость/(АГ) имеет экстремальный вид при переохлаждениях 1,5 14 28 34 40 С. Методика СТА и непосредственные наблюдения позволили отметить особенность кристаллизации расплава иодата лития, которая находит подтверждение и на кривых нагрева — охлаждения. Иодат лития плавится при температуре 435 С, а кристаллизуется в зависимости от термической предыстории расплава либо в стабильную тетрагональную модификацию (Р), зарождающуюся обычно при температуре выше 420 С и кристаллизующуюся при 435°С, либо в метастабильную 7-модификацию при температуре ниже 420 0. При последующем нагреве 7-модификация плавится при 420 С и в процессе плавления или полного расплавления образовавшийся метастабильный расплав может закристаллизоваться в тетрагональную модификацию, плавящуюся при дальнейшем нагреве при 435 С. Указанная кристаллизация ме-тастабильного расплава сопровождается выделением тепла и на кривой нагрева фиксируется резкий скачок температуры. Этого превращения иногда может не произойти, и тогда будет наблюдаться плавление только в точке 420 С. Вероятность перехода метастабильного расплава 7-модификации в тетрагональную фазу увеличивается при механических воздействих на образец. Вероятность зарождения тетрагональной фазы при ука- [c.99]

Если полиморфные превращения связаны с незначительным изменением симметрии (см. разд. 2.3), часто возможно провести монокристалл через фазовый переход без возникновения поликристаллов, двойников, больших деформаций и других дефектов ). В случае же переходов, связанных со значительным изменением симметрии, часто возникают дефекты упаковки и политипия при этом нельзя даже гарантировать сохранение монокристальности образца. Без растворителей такие системы обычно метастабильны. Таким образом, чем больше различаются между собой по структуре две фазы, тем труднее вырастить монокристалл твердофазным способом. Обычно температуру поддерживают постоянной вдоль всего кристалла, а подъем и понижение температуры осуществляется для всей печи в целом. При этом часто наблюдается зарождение новой фазы одновременно во многих точках матрицы, что приводит к образованию двойников или поликристаллов. Ясно, что гораздо целесообразнее было бы инициировать зарождение новой фазы в каком-либо одном месте, а затем обеспечивать возникшему зародышу главную роль в создании фазовой границы между модификациями. Таким образом, хотя это и не принято, но полиморфный переход эффективнее осуществлять методом, аналогичным методу Бриджмена— Стокбаргера при выращивании кристаллов из расплава (см. разд. 5.3). Кристалл, помещенный в одном конце печи, следовало бы перемещать через зону с температурным градиентом или же двигать печь относительно неподвижного кристалла. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология