Зародыш новой фазы двухмерный

Такой подход к данному вопросу переводит химическую гетерогенную реакцию разложения метана в область физической химии, рассматривающей рост графита как образование зародышей новой фазы из двухмерного адсорбированного газа. Тогда энергия активации и порядок реакции становятся некоторыми фиктивными величинами, зависящими от конечного и начального состояний системы, поскольку не учитываются промежуточные продукты и состояния. Поэтому предлагаемый подход к росту графита из углеводородов газовой фазы может быть назван физико-химическим. [c.31]

Наиболее часто превращение кристаллической решетки совершается таким образом, что в различных местах старой решетки образуются зародыши кристаллов, способные к росту (см. 13.3). На рис. 9.19 показаны отдельные стадии превращения двухмерной модели. На рис. 9.19, а изображена решетка а-модификации с отдельными зародышами новой фазы на рис. 9.17,6 — промежуточная стадия в ходе процесса превращения, при этом заметны расширившиеся области р-модифика-ции. На рис. 9.19, в изображена решетка новой фазы с остатками, характерными для промежуточной стадии. Таким образом, образуется не единая кристаллическая решетка, а кристаллический порошок. Так, например, при переходе моноклинной серы в ромбическую наблюдается постепенное помутнение иголок, потому что в различных местах образуются зародыши ромбической структуры. [c.188]

Процесс зарождения кристаллов на включениях носит также флуктуационный характер, причем, как правило, затрачиваемая работа имеет промежуточное значение между работами образования трехмерных зародышей в объеме расплава и двухмерных зародышей на грани кристалла [52]. Теория спонтанного образования зародышей новой фазы целиком распространяется также и па случай образования зародышей на вклю- 1 чениях, обладающих кристаллографическим сродством. В ча- стности, для определения ско- т рости возникновения зародышей на таких включениях используется выражение, также основанное на представле- [c.56]

На химический осадок могут эффективно действовать лишь модификаторы третьего типа. Их воздействие основывается на наличии близких по структуре и размерам элементов кристаллических решеток модификаторов и новой фазы. Вследствие этого новая фаза может возникнуть, в соответствии с принципом ориентационного и размерного соответствия Данкова, на включении (модификаторе) как на подкладке. В этом случае отпадает необходимость в образовании трехмерного зародыша новой фазы и ее ориентированный рост идет на подложке за счет образования и роста двухмерных зародышей. [c.49]

Основные предпосылки теории следующие однородная поверхность, адсорбция не является самой медленной стадией, справедливость применения изотермы адсорбции типа уравнения Лангмюра. Тогда рост новой фазы должен лимитироваться скоростью-образования двухмерных зародышей, являющихся источниками ступеней роста, движущихся до встречи с другой аналогичной ступенью. [c.31]

Кинетика гетерогенных химических реакций, протекающих с образованием новой фазы, зависит как от реакционной способности газовых молекул, так и от характера поверхности. Влияние поверхности двоякое. Во-первых, она влияет на кинетику благодаря своим молекулярным и валентным силам. Формально это сводится к изменению работы образования критического зародыша, входящей экспоненциально в константу скорости реакции. Во-вторых, поверхность определяет частоту столкновений в двухмерном адсорбированном слое или частоту столкновений падающих молекул (или атомов) с докритическими зародышами. Опять же формально, это влияние поверхности выражается через адсорбционные характеристики системы поверхность—газ (адсорбент—адсорбат). [c.76]

Рост новой фазы, благодаря зарождению двухмерных зародышей из двухмерного адсорбированного газа, будет определяться уравнением (см. раздел 5) [c.77]

Импульсный способ наращивания алмаза [91] был предложен в 1967 г. Он преследовал две цели избавиться от выделения графита и сделать поверхность алмазного кристалла как можно более активной. Первая цель достигается созданием периодического импульсного пересыщения, вторая — повышением температуры поверхности затравки до 2000° К. При создании импульсов пересыщения и пауз между ними образование и рост алмаза и графита будут протекать различно. Во время импульса пересыщения образуются критические зародыши алмаза и графита. Однако при этом зародыши алмаза продолжают уже имеющуюся подложку (автоэпитаксия ) и будут двухмерными. Зародыши графита, выросшие на чужеродной подложке, трехмерны уже в силу необходимости создания новой фазы. Работа образования трехмерных зародышей всегда больше работы образования двухмерных кроме того, надо учесть, что некоторые грани алмаза, например (100), могут расти без образования критического зародыша вообще. Поэтому число критических зародышей алмаза много больше числа критических зародышей графита. [c.103]

Процесс наслоения не является непрерывным, а сопровождается паузами. Поэтому появление каждого нового слоя на растущем кристалле напоминает процесс возникновения новой фазы для образования слоя требуется определенное конечное пересыщение раствора, при котором возникает устойчивый двухмерный зародыш (рис. 39), разрастающийся в дальнейшем уже по всей грани. [c.86]

Начальное перенапряжение определяется фактически энергией, необходимой для локализации восстанавливающихся атомов металла (образованием ад-атомов) и создания элементов новой фазы — докритических плоских (двухмерных) зародышей. Последующий рост их до устойчивого (критического) в данных условиях объемного зародыша (г > Гкр) сопровождается понижением локальной поляризации до некоторого минимума, который соответствует, очевидно, энергии разряда ионов на одноименной основе, поскольку дальнейший рост зародыша критических размеров происходит уже самопроизвольно. [c.42]

Характер структурных изменений при полиморфных превращениях подчиняется принципу ориентационного и размерного соответствия, сформулированному Данковым [138] в следующей форме Фазовое превращение на поверхности твердого тела протекает в направлении образования новой кристаллической решетки, находящейся в ориентационном и размерном соответствии с кристаллической решеткой исходной поверхности, если энергия деформации двухмерной решетки новой фазы (В) меньше работы образования ее трехмерного зародыша (Л), т. е. если ЕсА. В противном случае, когда Е>А, процесс идет независимо от структуры исходной фазы. [c.145]

I деляемый вероятностями образования двух- и трехмерных зародышей. Соотношение вероятностей этих процессов определяет и наличие предела ориентированного роста новой фазы. Если решетки новой и старой фаз весьма сходны, то развитие идет за счет образования и роста двухмерных зародышей, т. е. часть энергии оказывается выигранной за счет ориентирующих сил материнской фазы. [c.48]

Необходимость образования трехмерного зародыша в этом случае отпадает и увеличение размеров кристалла новой фазы осуществляется через возникновение и рост двухмерных зародышей. Иначе говоря, ориентирующее действие сил поверхностных атомов кристалла настолько велико, что осаждающиеся из расплава частицы могут не обладать энергией, необходимой для образования трехмерного зародыша. [c.391]

Присутствие примеси твердой фазы ускоряет фазовое превращение именно потому, что работа зародышеобразования на поверхности меньше, чем работа образования зародыша в объеме раствора [2]. Причины уменьшения работы зародышеобразования связаны с механизмом взаимодействия частиц примеси с кристаллизующимся веществом. Если частицами твердой фазы являются мельчайшие затравочные кристаллики, то работа образования центров кристаллизации сводится к возникновению на гранях этих кристаллов двухмерных зародышей. Мы пока исключаем из рассмотрения случай, когда присутствие в системе кристаллов инициирует появление новых зародышей. Это особый случай вторичного зародышеобразования, о котором речь пойдет ниже. Если же примеси твердой фазы отличаются по своей природе от основного соединения, уменьшение работы образования зародыша происходит в результате прямого взаимодействия поверхности твердых частиц с молекулами или ионами переходящего в твердую фазу соединения. [c.54]

Фольмер, первым из ученых, привлек к объяснению роста кристаллов процессы адсорбции. Им были введены очень важные понятия о двух- и трехмерных зародышах критических размеров и об их роли в построении новой твердой фазы. Рост трехмерных зародышей происходит при образовании на их поверхности двухмерных зародышей, составляющих адсорбционный слой, который расположен на границе раздела твердой и жидкой фаз. [c.39]

В реальных вяжущих системах процесс образования зародышей кристаллизации происходит на границах раздела фаз (поверхности исходных минералов, гидратов), поэтому значения удельной межфазной энергии уменьшаются, а скорость образования и рост зародышей кристаллизации возрастает. Уменьшение удельной межфазной энергии максимально, если поверхность границ фаз велика и энергетически ненасыщена, а создающий эти границы материал по своим кристаллохимическим характеристикам изоморфен выделяющейся фазе. В предельном случае, когда а=0, образование трехмерного зародыша новой фазы практически исключается, так как энергетически более выгодным становится рост кристаллов путем присоединения к готовым центрам кристаллизации плоских двухмерных зародышей, приводящий к срастанию отдельных кристаллов в прочный кристаллический сросток. [c.355]

Выделение новой фазы из метастабильных растворов кристаллизующихся полимеров протекает во многом аналогично кристаллизации низкомолекулярных веществ. При достаточно высоком пересыщении зародыши новой кристаллической фазы (т. е. достаточно большие флуктуации анизотропии и концентрации) могут возникать в объеме раствора, но часто более вероятным оказывается образование двухмерных зародышей на поверхности дисперсных примесей. Скорость образования зародышей определяет скорость всего процесса кристаллизации. Рост пересыщения раствора или переохлаждения расплава повышает вероятность образования зародышей новой фазы лишь до определенного предела. По мере приближения к телгаературе стеклования подвижность молекул снижается, любые перегруппировки их тормозятся и скорость кристаллизации сильно уменьшается. [c.61]

Поверхностная диффузия должна быть особенно большой, при высоких скоростях растворения сплава. Если атомы В не успевают занять вакантные места, в кристаллической решетке поверхностных слоев может происходить ковденса ция вакансий, а затем и образование- трещин. Это явление наблюдается, например, в анодном растворении Ае,Аи-спла-, ВОВ при потенциалах, выше критических [82, 83]. В том слу- чае, когда концентрация компонента А в сплаве очень вы сока, атомы В не способны к образованию сплошного поверхностного слоя диффундируя по поверхности, они вначале агрегатируются в двухмерные, а затем и в трехмерные зародыши новой фазы В°. В результате на поверхности растворяющегося сплава формируются отдельные кристаллы собственной фазы положительного компонента — имеет мес- то СР с фазовым превращением [15, 91, 101, 121]. - [c.133]

Согласно Конобеевскому [248], Форма и ориентировка зародышей новой фазы при кристаллизации в анизотропной среде должны соответствовать минимуму свободной энергии, а этот минимум обеспечивается при максимальном сходстве в расположении атомов на соприкасающихся гранях новой и старой фаз . Условие ориентированной кристаллизации описывается неравенством А +Е— —[231], где — работа образовать двухмерного зародыша при ориентированной кристаллизации Е — энергия упругой деформации двухмерного зародыша при ориентированной кристаллизации Аз — работа образования трехмерного зародыша при неориентированной кристаллизации 2 — часть работы сил адгезии, обусловливающих повышенную деформацию (представления о взаимодействии силовых полей поверхности исходного вещества и продуктов реякции развиваются в работе [232]), [c.45]

Процесс электрокристаллизации связан с образованием на поверхности электрода зародыша новой фазы и последующим ростом его. Рост кристалла происходит, согласно Т. Эрдей-Грузу и М. Фольмеру, путем образования и роста двухмерных зародышей. Однако в действительности явление оказалось значительно более слоишым по граням кристалла распространяются не слои молекулярных размеров, а слои, состоящие из многих сотен или тысяч элементарных плоскостей. Теория такого послойного роста, учитывающая и образование двухмерных зародышей и концентрационную поляризацию у фронта роста слоя, была предложена К. М. Горбуновой и П. Д. Данковым. Они рассмотрели зависимость толщины, формы и скорости распространения слоев от электрохимических параметров процесса. Перенапряжение, связанное с образованием новой фазы на чужеродной поверхности, было исследовано А. Г. Самарцевым и К. С. Евстропьевым. [c.161]

Образованию конденсационно-кристаллизационной структуры предшествует ряд переходных состояний в структурах промежуточного типа — коагуляционно-кристаллизационных. В коагуля-ционно-кристаллизационных структурах первая начальная стадия структурообразования характеризуется преимущественно процессом растворения, например в гидратирующейся цементно-водной системе, частиц исходной твердой фазы с уменьшением их размера и возникновением при поддержании высокой степени пересыщения огромного числа двухмерных зародышей новой фазы в основном из гидроалюминатов или гидросульфоалюминатов, образующих непрерывно меняющуюся коагуляционно-кристаллизационную структуру [45]. [c.25]

Если электродный процесс осложнен хим. р-цией, к-рая предшествует электрохи.м. стадии или следует за ней, то П. может быть обусловлена конечной скоростью этой р-ции (хим. стадии). При зарождении новой фазы на пов-сти электрода возникновение П. связано со стадиями образования двухмерных или трехмерных зародышей, поверхностной диффузией адсорбир. атомов или ионов, встраиванием их в кристаллич. решетку и т.п. [c.66]

Коссель ввел для объяснения роста кристаллов понятие" об атомномолекулярных свойствах поверхности образующейся твердой фазы. Он впервые показал, что если новая фаза кристаллическая, то она образована путем наслаивания на поверхность любой грани растущего кристалла плоских или двухмерных зародышей. Скорость наслаивания новых слоев на разные грани кристалла будет различной, а поэтому и форма кристаллов далекой от термодинамически равновесной. Растущий кристалл приобретает правильную форму на более поздних стадиях за счет перераспределения скорости роста граней путем таяния одних и ускоренного роста других граней. [c.40]

Далее могут возникать поверхностные моноатомные образования с уступами, на которых присоединение следующего атома будет облегчаться благодаря взаимоде йствию уже с тремя соседними элементами (положение ///) энергия взанмодействня составит здесь величину За. После созда1П1я такого поверхностного образования присоединение каждого следующего атома к нему сопровождается выигрышем энергии За и лишь в начале развития каждого нового ряда атомов — 2а, чем обеспечивается так называемый повторяющийся шаг и наибольшая скорость распространения монослоя атомов на поверхности, т. е. наиболее быстрый рост грани. Когда монослой атомов покроет всю поверхность грани, дальнейший ее рост будет вновь проходить те же стадии до тех пор, пока не образуется двухмерный островок, обеспечивающий повторяющийся шаг. Очевидно, что при образовании такого островка — двухмерного зародыша — затруднения роста грани становятся наименьшими. Скорость роста грани, т. е. скорость формирования кристаллической фазы, должна быть поэтому функцией энергии, пеоб- [c.336]

Прн гомог. образовании кристаллнч. зародышей (при затвердевании, кристаллизации из р-ра) их форма определяется условием Гиббса-Кюри минимума поверхностной энергии зародыша где у, и -соотв. уд. свободные поверхностные энергии и площади i-x граней кристалла. Этому условию отвечает соотношение Вульфа У(/А( = onst, где /г -расстояние i-й грани от центра кристалла. Зависимость ДО(Л,) при образовании крнс-таллич. зародышей сходна с выражением (1), но численные коэф. оказываются иными. Часто выражение (1) применяют и при рассмотрении образования кристаллич. зародышей, подразумевая под величиной у нек-рое усредненное (эффективное) зиачеине уд. поверхностной энергии зародыша. Прн гетерог. образовании кристаллич. зародышей важное значение имеет структурное соответствие зародыша и матрицы, на к-рой он образуется. Выделение кристаллич. фазы иа подложке с близкими параметрами их кристаллич. структуры наз. эпитаксиальным ростом. Как особый вид гетерог. 3. и. ф. можно рассматривать возникновение двухмерных зародышей при кристаллизации новых атомарных (молекулярных) плоскостей с высотой а, равной межплоскостному расстоянию. При этом для зародышей квадратной формы с длиной ребра I [c.163]

Если кристалл является совершенным и ограничен гладкими плотноупакованными гранями [22], то образование каждого нового молекулярного слоя инициируется процессом образования плоского зародыша на поверхности [23], а образование каждого нового ряда молекул в слое может потребовать затраты энергии активации [24]. Поверхностный критический зародыш представляет собой небольшой островок из k молекул, расположенный на последней завершенной плоскости решетки и находящийся в метастабильном равновесии с пересыщенной фазой. Диаметр поверхностного зародыша (рис. 4) и пересыщение рх/рхоо связаны между собой двухмерным уравнением Гиббса — Томсона [c.221]