Гистерезис превращений

Физические и кристаллографические свойства модификаций в силикатных системах часто обусловлены перегревом расплавов выше точки плавления. В таком случае можно полагать, что молекулярные ассоциации в жидкости определяют возможность осуществления структурных аранжировок. Явления нарушения порядка структуры обычно выражаются гистерезисом превращений . В органических модельных системах протекают аналогичные процессы. [c.389]

Как при охлаждении, так и при нагреве процесс превращения мо кно было остановить на любом этапе и повести в обратном направлении. Структура оставалась неизменной, если температура была постоянной. Каждой температуре соответствовала определенная картина рельефа устанавливалось равновесие между кристаллами мартенсита и матрицей, в которой они росли. Гистерезис превращения практически отсутствовал. [c.148]

Зарождение когерентной фазы возможно только при А(д,о > е. Выше этой границы образование низкотемпературной фазы приводит к увеличению энергии и термодинамически невыгодно. Температуру Г , при которой Д гo = е, можно рассматривать как точку равновесия когерентных фаз при превращении высокотемпературной фазы в низкотемпературную. При обратном превращении низкотемпературной фазы в высокотемпературную температура когерентного равновесия Гм лежит выше Го (-Дцо(Г) = е ). Область Г - Г характеризует гистерезис превращения. При Гм барьер Ф V /(A гo — еУ бесконечно велик и убывает при дальнейшем отклонении от равновесия. [c.361]

Интересная особенность автотермического процесса — возникновение гистерезиса. Если при постоянной скорости подачи сырья его температура возрастает, то реакция зажигается при определенной температуре питания [(Т о)з .] и реактор работает у верхней устойчивой рабочей точки. При снижении Т реактор продолжает работать с высокой степенью превращения до тех пор, пока не наступает затухание при температуре питания (Т о)заж- На рис. 1У-13 показана такая диаграмма гистерезиса для адиабатического процесса, построенная с использованием данных рис. IV- 2. В этом частном случае интервал гистерезиса равен (Го)зз . — ( о)зат. = 67 °С следовательно, адиабатический кубовый реактор [c.136]

Действительно, при термодинамическом описании равновесия и фазовых превращений I рода в твердом теле, сопровождающихся большим скачком мольных объемов, возникают определенные трудности, связанные с наличием гистерезиса в параметрах перехода при прямом и обратном превращениях, а также с необходимостью создания и, следовательно, учета конечного пересыщения для образования критического (жизнеспособного) зародыша новой фазы. Величина гистерезиса определяется наряду со скачком в объеме, а также различиями в модулях упругости фаз и кристаллографическими факторами, связанными со сложностью их структур. Поскольку характерной особенностью твердых тел является возникновение и развитие в них значительных градиентов напряжений, то становится понятным физический смысл моио-тропности многих типовых фазовых переходов I рода в твердом теле (например, графит — алмаз). [c.303]

Фиг. 47. Явление гистерезиса поляризуемого ДСК-электрода (№ 729, I = 200 ма см ). Подвод газа = потребление (электрохимическое превращение) - - пропуск газа (без электрохимического превращения).

Так как для фазового перехода второго рода и для перехода в критической точке температура фазового превращения является одновременно и температурой абсолютной потери устойчивости обеих фаз, принимающих участие в превращении, то каждая Ф может существовать лишь по одну сторону от точки фазового превращения. Ситуация здесь коренным образом отличается от т и, которая имеет место при фазовых переходах первого рода. В последнем случае фазы могут существовать по обе стороны от температуры фазового перехода в интервале, ограниченном точками абсолютной неустойчивости фаз. Этот интервал определяет максимальный гистерезис при переохлаждении и перегреве. [c.33]

Подобная картина наблюдается и при наличии клинообразных пор, образованных несоприкасающимися пластинами или пленками, наклонно расположенными относительно друг друга (рис. 27), при условии, что самая узкая часть поры не смыкается жидкостью в процессе полимолекулярной адсорбции. В противном случае петля гистерезиса на изотерме адсорбция — десорбция отсутствует. Петля гистерезиса данного типа наблюдалась авторами работы [94] при адсорбции паров воды на гиббсите, частично превращенном в бемит. [c.68]

МАГНИТОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ — анализ свойств магнитных материалов, основанный на использовании зависимости их магн. характеристик от структуры. К важнейшим магн. характеристикам относятся магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость, намагниченность насыщения, коэрцитивная сила. У диамагнитных материалов магн. восприимчивость X отрицательна, у парамагнитных материалов положительна, вследствие чего диамагнетик выталкивается из неоднородного магн. поля, а парамагнетик втягивается в него. По силе выталкивания или втягивания судят о знаке или абс. величине магн. восприимчивости. А поскольку при фазовом превращении в твердом состоянии и при плавлении она изменяется скачкообразно, этим обстоятельством пользуются для определения фазового состояния материала. У ферромагнитных материалов магн. восприимчивость — неоднозначная функция магн. поля. Связь между намагниченностью ферромагнетика и напряженностью намагничивающего магн. поля изображается кривой намагничивания и петлей гистерезиса. В процессе намагничивания магн. проницаемость ферромагнетика л = 1 4- [c.749]

Системы железо—никель и железо—хром—никель подробно рассмотрены в работе [56]. Сплавы железа с никелем образуют в основном у-твердые растворы. Никель сильно снижает критические точки, фиксирующие превращение у- в а-железо, причем точки на диаграмме состояния, соответствующие превращению а- в у-железо, с увеличением содержания никеля смещаются вверх, а точки, соответствующие превращению у- в а-железо, смещаются вниз. Превращения у —> а при охлаждении и а у при нагреве никелевых и хромоникелевых сталей происходят с большим гистерезисом. [c.158]

Явно неудовлетворительные результаты часто получаются в тех случаях, когда вещество разлагается в процессе титрования. Иногда первые несколько измерений дают совпадающие значения рК, и лишь потом начинающееся разложение приводит к отклонению величины потенциала. Вещества легко разлагающиеся под действием кислот или щелочей, часто подвергаются воздействию каждой капли титранта, даже при хорошем перемешивании раствора. Иногда обратное титрование дает другие величины pH, в то время как второе прямое титрование повторяет первое прямое (т. е. кривые прямого и обратного титрований образуют петлю гистерезиса). Это указывает на медленное и количественное превращение двух взаимосвязанных веществ, которые могут быть либо таутомерами, либо находиться в замкнутом равновесии, либо одно из веществ может быть ковалентным гидратом другого. Псевдокислоты (например, нитрометан) и псевдооснования (например, трифенилметановые красители и четвертичные производные М-гетероциклов) также дают описанную выше картину при титровании, причем, равновесие может устанавливаться от 1 ч до недели. Таким путем образуются ковалентный гидрат-ион и псевдооснования В литературе указывается, что в этих случаях применим, как и обычно, закон действия масс и что, по полученным данным, можно подсчитать константы равновесия, не изучая при этом кинетику реакций. Неверные константы кислотности и основности часто получаются [c.39]

Однако обратимость мартенситного превращения сопровождается температурным гистерезисом следующего типа. Обозначим через температуру равновесия фаз. В реальном образце при охлаждении мартенситное превращение начинается при некоторой температуре Т , которая ниже То (Тм < То) и зависит от структуры образца, в частности от размеров и взаимного расположения мартенситных включений. Поскольку механизмом мартенситного превращения служит продвижение фронта перестройки вдоль Некоторых избранных плоскостей, то дефектная структура существенно блокирует подобное продвижение, понижая температуру Тм- [c.142]

Гистерезис превращений второго класса (см. В. I, 70) принципиально отличается от упомянутого в тексте. См. А. Еискеп [139], 55, 1942, 170—172 К. S hafer [139], 56, 1943, 104 и 105. [c.389]

Перечисленные выше фазы, полученные путем перегрева, пе-реохлаждепия, пересыщения, а также благодаря существованию гистерезиса превращения при изменении давления (все эти случаи в немецком языке объединены одним удачным термином Ubers hreitung ), реализуются в пределах границ метастабильности. [c.87]

Обычно С. состоят из областей (доменов) с разл. направлениями поляризации. Под действием электрич. поля границы доменов смещаются, что приводит к сильному изменению поляризации и увеличеншо диэлектрич. проницаемости С. Зависимость электрич. дипольного момента единицы объема С. от напряженности электрич. поля имеет вид петли гистерезиса. При нагревании С. выше определ. т-ры, наз. точкой Кюри, их спонтанная поляризация, как правило, исчезает. Это превращение является фазовым переходом. [c.519]

При температуре 47.0 °С вещество плавится. Перед плавлением по мере увеличения температуры в дифракционной картине н-парафина происходят следующие изменения сначала нарастает широкий максимум аморфной (рентгеноаморфной) фазы (справа от рефлекса 100), при этом интенсивность пика 100 постепенно уменьшается, а интенсивность пиков типа 00/ возрастает затем наблюдается исчезновение пика 100 при одновременном уменьшении количества и интенсивности рефлексов типа 00/ вплоть до исчезновения первого из них (002). Постепенное охлаждение расплава н-парафина С23Н48 показало, что обратный процесс включает в себя те же этапы термических деформаций и полиморфных превращений, что и при нагревании. При этом проявляется гистерезис в 2-3 °С — температура перехода при охлаждении ниже, чем при нагревании. [c.129]

Все наблюдаемые фазовые переходы обратимы по температуре, однако температура триклинно-ромбического превращения при нагревании оказывается на 1-2° выше, чем температура обратного ромбическо-триклинного перехода при охлаждении, то есть фазовый переход сопровождается небольшим гистерезисом. [c.149]

Переход раствора полимера в состояние студня при той же концентрации называется застудневанием, например, при охлаждении 5%-ного раствора желатины он превращается в студень. Застудневание отчетливо проявляется в прекращении броуновского движения в студне, оно не сопровождается заметным тепловым эффектом или изменением объема, что объясняется малым числом образующихся межцепных связей. Влияние электролитов на скорость застудневания зависит от их положения в лиотропном ряду (см. стр. 185), начиная от сульфатов, которые наиболее сильно ускоряют застудневание. Напротив, лиотропный ряд влияния электролитов на плавление студней имеет обратную последовательность, так как наиболее сильное расплавляющее действие оказывают ро-даниды и йодиды (см. стр. 208). Ввиду замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см. стр. 171), их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) и др., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотропным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.209]

Зачастую при рассмотрении таких переходов линия равновесия формально рассматривается как линия равенств химических потенциалов ([х(р, Т)) обеих фаз. При этом чаще всего игнорируются условия механического равновесия фазовой границы и то, что функция р, (р, Т) в области метастабильности (а эта область обязана существовать, поскольку фазовые переходы I рода могут реализовываться только через процесс образования зародыша новой фазы) не определена и ее нельзя рассматривать как аналитическое продолжение функции из области стабильности, отвечающей полностью равновесному состоянию вещества [13]. В данном случае образование зародыша конечных размеров, а следовательно, необходимость учета межфазной энергии и возникающих упругих полей в системе существенно меняют условия равновесия в системе, так что каждому метастабильному состоянию отвечает равновесие с зародышем новой фазы определенных размеров. При этом упругое поле, возникающее из-за контакта фаз с различными деформациями и мольными объемами, при определенных условиях оказывается пропорциональной не площади поверхности контакта, а объему фаз [25]. С учетом возникающей из-за гистерезиса необратимости процессов (понятие линии равновесия в известной мере теряет смысл) и невозможности трактовки термодинамического описания как предельного случая кинетического подхода при бесконечно малом отклонении системы от равновесия, становится понятна ограниченность расчетов по термодинамическим функциям без учета деформации и зародышеобразования. Эти трудности будут подробнее обсуждены в рамках развитого в работах А. Л. Ройтбурда, Б. Я- Любова и др. [27] представления о фазовом переходе как стохастическом процессе (характеризуемом параметром перехода ф), в ходе которого система эволюционирует через цепь метастабильных состояний. Для этого рассмотрим переход графит—алмаз с учетом упругих полей деформаций без конкретизации механизма такого превращения, поскольку имеющихся в настоящее время экспериментальных данных для этого недостаточно. [c.304]

Требование AG = 0 фактически означает, как правило, равенство нулю всех трех членов и при твердотельных превращениях в общем случае является, очевидно, слищком сильным. В частности, оно может охарактеризовать границу и особенности превращения в каждую сторону (т. е. ДСдеф = АОу—AGs). Поэтому имеет смысл рассмотреть, что означает требование равенства нулю отдельных членов. Условие А0деф = 0 есть условие пренебрежимости деформационными эффектами и отсутствия соответствующего гистерезиса (в случае прямого перехода графит —алмаз не реализуется). [c.306]

В классическом приближении [14] и др. определение равновесия графит —алмаз основано на расчете изменения свободной энергии (в предположении обратимости перехода, хотя он явно монотропен) без учета упругих полей и образования зародыша, фазовые переходы I рода идут только через образование зародыша, что приводит к значительным расхождениям между расчетными и экспериментальными р = 7-параметрами для процесса прямого превращения. Дальше приводятся результаты расчета нижней границы пересыщения ДС, а точнее, при заданных 7, способствующих образованию зародышей алмаза в графитовой фазе при условии полного или частичного сохранения когерентности межфазных границ. Дело в том, что учесть возможные нарушения когерентности (наиболее эффективного способа уменьшения свободной энергии гетерофазной системы) невозможно, так как механизм и времена релаксаций упругих напряжений в алмазе и графите мало изучены. Поэтому не будем совместно рассматривать процессы фазового превращения и деформации, а ограничимся расчетом ДСу ДСдеф. Следует подчеркнуть, что такой подход уже подразумевает необратимость процесса из-за наличия эффективного гистерезиса, обусловленного различиями в кристаллографических и упругих параметрах преобразующих фаз. Существует и еще вторая трудность при подобном расчете — отсутствие данных о механизме прямого перехода графита в алмаз, поскольку есть все 20 307 [c.307]

Следует отметить, что даже в области средних температур (300— 700° К) применение адиабатного метода калориметрии дает ряд преимуществ по сравнению с методом смешения [452] при определении термических свойств органических веществ, обладающих метастабильными фазами и необратимыми превращениями в процессе нагревания или не образующих термодинамически равновесных фаз при закалке. Адиабатический калориметр с автоматическим контролем температуры адиабатической оболочки позволяет также изучать такие фазовые превращения, в которых тепловое равновесие, или гистерезис, достигается в течение многих часов. В качестве примера на рис. II.2 изображен адиабатический калориметр, использованный Вестрамом и Троубриджем [1599] для прецизионного определения теплоемкостей конденсированных фаз и энтальпий фазовых переходов и плавления в интервале температур от 300 до 600° К. Принцип работы этой калориметрической установки, предусматривающей изоляцию калориметрического сосуда от внешней среды с помощью хромированных тепловых экранов, аналогичен принципу работы описанного выше калориметра для измерения теплоемкостей при низких температурах. Калориметр, изготовленный из серебра, имеет осевое отверстие для нагревателя сопротивлением 250 ом и помещенный в чехол платиновый термометр сопротивления, плотно вставляющийся с помощью медно-бериллиевой втулки в высверленное отверстие муфты нагревателя. С помощью нарезки на верхней поверхности муфты нагревателя и винтового шлифа муфта плотно ввинчивается в коническое отверстие С. Для выравнивания температуры служат шесть вертикальных радиальных перегородок, смонтированных вместе с погружаемым калориметром. Загрузка вещества в калориметр производится через специальную герметичную [c.37]

При комнатной т-ре устойчив гамма-церий. В процессе охлаждения, начиная о т-ры —10 5 С, гамма-церин частично переходит в бета-церий переход носит мартенситный характер. При т-ре —178 5°С неперешедшая часть гамма-церия превращается в альфа-церий. При т-ре ниже —196° С бета-церий также переходит в альфа-церий, однако этот переход не завершается даже при т-ре жидкого гелия (—268,8° С). Полного перехода можно достичь лишь пластическим деформированием образца при т-ре —196° С. Переходы гамма альфа и гамма бета характеризуются большим гистерезисом по т-ре и давлению. При давлении 1 ат обратные превращения альфа -> гамма и бета гамма начинаются с т-р —ИЗ 10 и 100 5° С. Если давление выше 2500 ат, при любой т-ре существование бета-церия невозможно. Поведение Ц. сильно зависит от его предыстории и чистоты. Превращение гамма 53 дельта происходит при т-ре 725° С. Плотность Д. (т-ра [c.720]

С повышением температуры электросопротивление урана изменяется. Резкие изменения электросопротивления урана при 640—670° и 760—780° соответствуют а р- и р— -у-превращениям. Все приводимые ниже кривые показывают гистерезис, лерегрев на восходящей ветви или переохлаждение на нисходящей ветви кривой. [c.682]

Фиг. 428. Явление гистерезиса при циклических нагреваниях и охлаждениях горшечного флинта, превращение в кристобалит при добавках 2% окиси кальция в результате отжига при температуре 1500 С в течение 24 часов (Beals, Zerfoss).

Существенная особенность превращения кристобалита состоит в сопровождающем ее значительном изменении объема. По данным Энделла и Рике позже — Билса и Зерфосса , полученным с помощью дилатометрических измерений (см. В. I, 140), это-изменение достигает 5—7% первоначального объема. Циклы нагревания и охлаждения сопровождались гистерезисом, типичным для процесса расширения (фиг. 436). [c.408]

Кондо, Ямаути и Кора исследовали изменения длины, вызываемые превращениями тридимита и кри. стобалита. Для последнего случая типична зависимость, представленная в координатах (явление гистерезиса), которая заметно уменьшается после испытаний в течение недели. У тридимита аналогичные явления не наблюдаются. Симидзу изучал процесс превращения тридимита в кристобалит, происходящий в силикатных кирпичах, с помощью измерений электропроводности (фиг. 437). [c.408]

Согласно Уайту , тепловой эффект превращения кварца составляет 7,8 кал/г. Вицель на кварце, испытавшем повторные нагревания, наблюдал последовательное понижение температуры превращения почти на 10°С. Следовательно, превращение зависит от предшествующей тепловой выдержки образца, иначе говоря, внутреннее равновесие в данном случае сопровождалось гистерезисом, аналогичным гистерезису при превращении кристобалита. [c.410]

Свойства ферритов, как и любых других твердофазных материалов, можно разделить на две группы объемные, или структурнонечувствительные, и структурно-чувствительные. Объемные свойства определяются химическим составом и типом кристаллической структуры феррита, а структурно-чувствительные — несовершенством (дефектами) электронной и кристаллической структуры. К первой категории относят константу кристаллографической анизотропии, магнитострикцию, точку Кюри, удельную теплоемкость, диэлектрическую проницаемость, намагниченность насыщения и т. д. В качестве примера структурно-чувствительных свойств рассматривают электропроводность, теплопроводность, форму петли гистерезиса, прочность и др. Однако указанное деление весьма условно, поскольку трудно указать такое свойство, которое бы абсолютно не зависело от степени или несовершенства электронной и кристаллической структур з1 ферритов. Действительно, константа кристаллографической анизотропии К постоянна для моноферритов фиксированного состава [1]. Для твердых растворов ферритов величина К1 сильно зависит от несовершенств, какими являются флуктуации химического состава в объеме материала. Эта зависимость должна особенно отчетливо проявиться у кобальтсодержащих ферритов. Теплоемкость при температурах, близких к температуре фазового превращения (точка Кюри — у феррошпинелей, точка компенсации — у ферритов со структурой граната), становится настолько чувствительной к химическим неоднородностям материала, что может служить характеристикой последней [2]. [c.7]

Динамика возникновения прямоугольных петель гистерезиса была изучена авторами работ [52, 53]. Установлено, что превращение перминварной петли в прямоугольную происходит в две стадии сначала перминварная петля превращается в округлую, а по истечении некоторого времени округлая петля превращается в прямоугольную. [c.180]

В дальнейшем термоупругие мартенситные превращения были обнаружены во многих сплавах [2, 280]. При этом всегда сохранялись описанные вьпде особенности подобного превращения, хотя их количественные характеристики могли сильно различаться. В частности, в некоторых сплавах наблюдался существенный температурный гистерезис термоупругого мартенситного превращения. Зависимость гистерезиса от состава в сплавах Си-А1-К1 и Си-А1-Мп подробно изучалась в работах [286, 287]. Оказалось, что, варьируя химический состав сплава, можно в широких пределах изменять гистерезис и постепенно перейти от сплавов для которых области температур прямого и обратного превращений перекрываются, к сплавам, где они не перекрьшаются (т.е. от термоупругого превращения с малым гистерезисом к превращению, протекающему с большим гистерезисом). [c.149]

Полученные в [289] результаты обнаружили еще более глубокую связь между термоупругим мартенситным превращением и упругим двойникованием.чКхшнообразные мартенситные кристаллы, так же как упругие двойники в кристаллах кальцита, увеличивались или уменьшались (с некоторым гистерезисом) в зависимости от того, увеличивалось или уменьшалось напряжение. Если мартенситный криста1ш проходил через все зерно, стано- [c.149]

На 1 1с. 6,6 показаны две гистерезисные петли в сплаве Си—А1—Ы1 при разной ориентации оси растяжения [322]. Видно, что ориентация/ более выгодна , так как петля гистерезиса очень узкая (рте. 6.6а). В этом случае зарождение мартенсита происходит в ииде одной или нескольких плоскопараллелкных пластин. По мере увеличения деформации прослойки утолщаются и сливаются, образуя единую область с плоскопараллельными границами, которые, не меняя ориентации, движутся, постепенно превращая весь объем образца в мартенситную фазу. Граница фаз в этом слуеде имеет структуру типа когерентной двойниковой границы, по которой легко скользят дислокации превращения. Их движения одинаково облег-чгно и в прямом, и в обратном направлении, В результате достигается максимальная деформация (около 10%) й совершенно ничтожна остаточная деформация. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология