Зародыши кристаллов теории

Ниже приведены способы воздействия ка процессы образования и роста зародышей кристаллов парафинов, которые могут быть объяснены с позиции классической теории гетеро-фазной флуктуации и реализованы ка практике в технологических процессах, связанных с массовой кристаллизацией в больших объемах. [c.12]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества-зародышей кристаллов, которые способны расти. Рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. Эти зародыши и образующиеся затем кристаллы содержат определенные дислокации на поверхности роста, что приводит к наличию винтовой дислокации, в результате которой при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов. Дислокационная теория, основные положения которой изложены в работе [26], объясняет механизм роста кристаллов индивидуальных н-алканов и их смесей. [c.17]

Возникновение зародышей кристаллов в растворах подчиняется общим закономерностям кинетики нуклеации в конденсированной фазе [3, 12—17, 33—35, 65—78]. Однако специфика процесса нуклеации в бинарных системах заключается в возможности образования кристаллов твердых растворов, особенно при сверхвысоких скоростях охлаждения [79]. В развитие теории кинетики нуклеации в бинарных системах существен ный вклад внесли работы советских ученых [80—82]. [c.6]

Теория электрокристаллизации должна объяснять течение катодного процесса, начиная от появления после разряда первых свободных атомов и зародышей кристаллов в виде кристаллических или коллоидных частиц и вплоть до формирования кристаллов и образования металлических покрытий на катодах. Эти процессы во многих случаях находятся в тесной связи с процессами в прикатодном слое, преимущественно в жидкой фазе, т. е. с теми явлениями, для объяснения которых возникли теории, рассмотренные в предыдущем параграфе. [c.350]

Классическая теория образования зародыша кристалла была создана Гиббсом [62], Фольмером [179] и Косселем [107]. Она основана на предположении, что в результате флуктуации в переохлажденной фазе можно преодолеть энергетический барьер зародышеобразования, обусловленный формированием поверхности кристалла. Вероятность существования зародышей данного размера при постоянном объеме и постоянной энергии является, согласно Больцману, функцией изменения энтропии, т.е. пропорциональна ехр(Л5/ ). Ве- [c.23]

Растворимость твердых веществ зависит от природы вещества и температуры раствора. Зародыши кристаллов могут находиться в равновесии только с пересыщенным раствором. Следовательно, и возникать зародыши могут лишь при наличии пересыщения-превышения концентрацией с у вещества в растворе его равновесной концентрации Сур при данной температуре. Одна из наиболее разработанных теорий зародышеобразования исходит из того, что в насыщенных растворах всегда существуют субмикроскопические зародыши, которые при пересыщении увеличиваются, выходят из равновесного состояния. В связи с этим простейшими уравнениями, используемыми для описания скорости зародышеобразования (числа N центров, образующихся в единицу времени в единице обьема раствора), являются уравнения [19, 36] [c.91]

Знание растворимости применяемых для матирования солей позволяет приблизительно определять количество зародышей кристаллов по разработанной Фольмером теории кристаллообразования [37, 38]. [c.38]

Теория гетерогенного образования зародышей. Гетерогенным называется образование зародышей на поверхностях раздела фаз на посторонних частицах, стенках сосудов, поверхностях уже имеющихся кристаллов и т. д. Размер зародышей при переохлаждениях, которые обеспечивают практически обнаруживаемую скорость их образования, не превосходит 10 см. По- [c.279]

При построении количественной теории образования трехмерных и двумерных зародышей в процессе электрокристаллизации металлов М. Фольмер и Т. Эрдей-Груз исходили из представлений о механизме возникновения новой фазы из пересыщенных раствора или пара, согласно которым работа образования зародыша новой фазы тем меньше, чем меньше его размеры. Однако с уменьшением размеров зародыша возрастает химический потенциал слагающего его компонента, поскольку при малых размерах зародыша относительно велико число поверхностных атомов, обладающих повышенной энергией. При образовании новой фазы в равновесных условиях химические потенциалы каждого компонента в обеих фазах должны быть равны. Для выполнения этого условия необходимо повысить химический потенциал компонента в материнской фазе, что достигается при пересыщении раствора или пара по данному компоненту. Пересыщение — главная особенность процесса образования новой фазы. Степень пересыщения и размеры элемента новой фазы, который при этом может возникнуть и служит зародышем для роста больших кристаллов или капель, оказываются взаимосвязанными. Так, при образовании капель жидкости из пересыщенного пара радиус г капли определяется соотношением Томпсона [c.328]

Долгое время не удавалось экспериментально подтвердить правильность соотношений (62.12) и (62.16). Это можно объяснить, во-первых, тем, что реальная структура поверхности кристалла оказывается гораздо более сложной, чем предполагалось в теории Фольмера и Эрдей-Груза. Так, на кристаллической поверхности электрода имеются ступени атомной высоты s, выступы, или кинки к, реберные вакансии I и дырки h (рис. 169). Во-вторых, поверхность электрода в ходе электроосаждения непрерывно изменяется, а потому меняется истинная плотность тока, а следовательно, и перенапряжение. В результате обычный метод снятия стационарных поляризационных кривых имеет ограниченные возможности. Наконец, на практике стадия образования зародышей не всегда оказывается наиболее медленной. В зависимости от природы металла и условий опыта процесс электрокристаллизации может лимитироваться диффузией реагирующих частиц к поверхности, химическими реакциями в объеме раствора и на поверхности электрода, стадией разряда, а также поверхностной диффузией разрядившегося иона (адатома) и встраиванием его в кристаллическую решетку. Поэтому количественная проверка изложенной теории оказалась возможной лишь после того, как в 50-х го- [c.331]

Теория кристаллизации позволяет объяснить переход ряда веществ в стеклообразное состояние. Из (XIX. 16 и XIX. 17) видно, что незначительная скорость образования кристаллических зародышей может быть обусловлена малой величиной W, что характерно для веществ со сложным строением молекул и кристаллов, или большой величиной энергии активации Е, которая наблюдается у жидкостей с повышенной вязкостью. При быстром охлаждении подобных жидкостей кристаллические зародыши не успевают заметно вырасти и вещество переходит в стеклообразное состояние. [c.265]

Образование единичного кристалла состоит из двух последовательных стадий 1) возникновения в пересыщенном растворе центра кристаллизации — зародыша будущего кристалла и 2) роста кристалла на базе этого зародыша. Предложены разные теории механизма обеих этих стадий, но единой теории кристаллизации пока не существует. [c.238]

Согласно молекулярно-кинетической адсорбционной) теории частицы, образующие кристаллическую решетку, сначала адсорбируются на поверхности растущего кристалла, причем они сохраняют часть своей энергии и поэтому способны перемещаться по поверхности. Сталкиваясь друг с другом, они превращаются в двухмерные зародыши, которые, присоединяясь к кристаллической решетке, создают новый слой на поверхности кристалла. Для образования двухмерных зародышей необходимо достаточное пересыщение раствора, контактирующего с адсорбционным слоем. Имеется в виду, что адсорбционный слой образуется очень быстро и внешняя диффузия не лимитирует процесса роста. [c.245]

Теория послойного роста кристалла исходит из различной вероятности присоединения частиц к разным участкам кристаллической решетки. Неодинаковое пересыщение раствора у этих участков на грани кристалла способствует образованию двухмерных зародышей с последующим присоединением к ним одномерных зародышей и отдельных ионов (молекул). Это приводит к разрастанию зародыша по всей грани и к послойному ее росту — каждый новый слой образуется после завершения роста предыдущего слоя. Края незавершенных слоев — ступени — движутся при росте вдоль грани. Это так называемый тангенциальный рост, скорость которого значительно больше нормальной скорости роста [210]. [c.245]

Теория возникновения новой фазы используется также в теории роста кристаллов. Еще Гиббс отметил, что процесс роста идеального кристалла происходит таким же образом, как и возникновение новой фазы возникновение нового слоя частиц в кристалле связано с постройкой двумерного зародыша нового слоя, для образования которого необходимо затратить энергию. [c.186]

Следует также учитывать возможное изменение состава раствора в непосредственной близости от растущей грани кристалла и влияние перемещивания электролита. Большинство этих факторов было принято во внимание в кристаллохимической теории электрокристаллизации металлов, разработанной К. М. Горбуновой и П. Д. Данковым [4], которая хорошо согласуется с опытными данными. Так, например, эта теория объясняет такие опытные факты как распространение по поверхности кристалла при послойном росте не монослоев, а толстых пакетов толщиной в десятки, сотни и даже тысячи атомов. Создание первоначального двухмерного зародыша протекает, в соответствии с этой теорией, на пассивированной грани, на которой выигрыш энергии может быть [c.127]

Теория образования новой дисперсной фазы зародилась в исследованиях Гиббса (1878 г.) по термодинамике поверхностных явлений и получила развитие в двадцатых годах нашего столетия (школа Фольмера) в экспериментальных и теоретических исследованиях конденсации пересыщенного пара. Взгляды Фольмера на образование зародышей в пересыщенном паре детально рассмотрены в гл. XI, посвященной аэрозолям. Здесь же лишь укажем, что растворимость или давление насыщенного пара малых частиц любой фазы, как это следует из термодинамики, больше, чем у крупных частиц (закон В. Томсона). Иначе говоря, увеличение дисперсности фазы повышает ее растворимость в окружающей среде, или способность вещества к выходу из данной фазы. Поэтому раствор, насыщенный относительно крупных кристаллов, является еще ненасыщенным относительно мелких кристаллов того же вещества. В таких условиях самопроизвольное образование достаточно крупных кристаллических зародышей мало вероятно, а очень мелкие зародыши, возникающие в результате флуктуаций, це могут вызвать кристаллизацию, так как по отношению к ним раствор не является пересыщенным. Очевидно, зародыши ново"й фазы могут образовываться лишь при очень высоких степенях пересыщения, когда возникновение сравнительно больших зародышей статистически более вероятно. [c.225]

Рассмотрим вторую стадию образования коллоидной системы — рост зародышей кристаллизации в результате отложения на них вещества из пересыщенного раствора. Для объяснения роста кристаллов в разное время было предложено много теорий. [c.226]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества — зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов ларафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясня- ет дислокационная теория 1[4, 5]. [c.118]

Большой практический интерес представляет выбор в качестве модификаторов структуры твердых углеводородов веществ, не ухудшающих эксплуатационные свойства церезинов. Из теории кристаллизации расплавов известно, что при наличии в них примесей или специально введенного компонента, обладающих кристаллографическим сродством к кристаллизующейся фазе, эти вещества могут являться зародышами кристаллизации твердой фазы. В производственной практике подобные вещества имеют большое значение, так как с их помощью можно управлять процессами кристаллизации. Для интенсификации обезмасливаиия в качестве таких веществ [109] исследованы индивидуальные н-алка-ны с числом атомов углерода 20—24. При выборе условий введения этих углеводородов в суспензию петролатума, полученного при переработке западно-сибирских нефтей, показано, что в отличие от депрессорных присадок более эффективно вводить их сразу после термообработки раствора петролатума. Следовательно, н-алканы принимают участие в образовании зародышей кристаллов. Эффективность н-алканов как модификаторов структуры твердых углеводородов оценивают по тем же показателям, что и в случае применения депрессорных присадок при обезмасливании петролатума. [c.182]

Эти кривые характеризуются резким уменьшением оптической плотности I при температурах эвтектического плавления смеси. Полученные расплавы кристаллизуются в нормальных условиях лишь по истечении значргтельного времени, что также свидетельствует об обрс13овании эвтектических систем, кристаллизгщия которых, согласно теории молекулярных кристаллов [239], начинается лишь при образовании достаточного количества зародышей кристаллов одного из компонентов, что значительно затрудняется в присутствии другого компонента. [c.38]

Основные уравнения, описывающие образование зародыщей в конденсированной фазе, обычно расплаве, выводят так же, как и уравнения, описывающие зародышеобразование в паровой фазе. При этом наиболее существенному изменению в уравнении (УП1-8) подвергается частотный множитель. Вместо пара, молекулы которого свободно сталкиваются между собой, теперь имеется плотная жидкая фаза. Поэтому скорость роста кластеров в конденсированной фазе Тернбул и Фишер [8] связывают с процессом диффузии. Теория зародышеобразования в конденсированных фазах подробно излагается в оригинальной литературе, мы же ограничимся качественным выводом конечного уравнения этой теории. Рассмотрим зародыши кристалла, образующиеся в переохлажденном расплаве. Очевидно, что скорость, с которой к зародышу добавляются отдельные молекулы, определяется частотой прыжков молекул из положений, занимаемых ими в жидкости, на поверхность зародыша. Такие прыжки мало чем отличаются от прыжков молекул в процессе диффузии, и, как следует из теории абсолютных скоростей, их частота равна частотному множителю kTjh (h — постоянная Планка), умноженному на экспоненциальный множитель, включающий свободную энергию активации диффузии. Полное число прыжков в одном кубическом сантиметре жидкости за одну секунду равно [c.301]

Зависимость =/(Гкр) лежит в основе многочисленных теорий, пытающихся объяснить явление складывания цепей. Из всех них можно выделить две, основные выводы которых удовлетворительно согласуются с данными экспериментов это термодинамическая и кинетическая теории. В первой [39, гл. 6] рассчитывают гиббсову энергию полимерной цепи, находящейся в кристаллической решетке, в виде функции длины цепи и внутри- и межмолекулярных сил. Установлено, что при некотором конечном числе N атомов основной цепи в сегменте существует минимум гиббсовой энергии. Длина такого сегмента, зависящая от температуры, термодинамически устойчива она определяет длину кристалла, причем одним из возможных способов ограничения длины кристалла (хотя этого теория и не требует) может быть складывание цепи. Однако, выше определенной Т стабильны только бесконечные кристаллы. Этап образования зародыша эта теория не рассматривает. [c.34]

Особенностью этой стадии процесса кристаллизации является образование ламелярных отростков со складчатыми цепями, которые кинетически более предпочтительны, чем кристаллы с выпрямленными цепями, в то время как кристаллы, образованные вытянутыми цепями, термодинамически более стабильны, чем кристаллы со складчатыми макромолекулами. Это полностью согласуется с важным результатом Вундерлиха и др. [18], установивших, что зародыши кристаллов с вытянутыми цепями не инициируют роста кристаллов аналогичного строения. Образование пачечного зародыша связано с необходимостью преодолеть более высокий барьер свободной энергии образования зародыша ЛОб, чем при образовании зародыша со складчатыми цепями. Это обусловлено тем, что свободная поверхностная энергия, связанная с удалением цепей с поверхности (001) пачечного зародыша, больше, чем свободная поверхностная энергия грани, содержащей складки цепей. Поэтому образование пачечных зародышей менее вероятно. Вторым фактором, определяющим в классической теории [17, 18] скорость образования зародышей и скорость их роста в стационарном состоянии, является свободная энергия активации АОа процесса переноса через поверхность раздела жидкость — кристалл. При действии гидродинамических сил значение свободной энергии активации может быть уменьшено на величину АОц, [c.119]

Изучению механизма процессов схватывания и твердения полуводного гипса (мономинерального вяжущего) посвящено много работ [1—171. Однако ясного истолкования этому явлению еще не дано. В основе гидратацион-ного твердения, т. е. твердения при взаимодействии с водой, лежит, в конечном счете, превращение полуводного гипса в гидратное новообразование. Основоположник теории твердения гипса Ле Шателье считает, что при смешении Са504 бН О с водой он растворяется с образованием метастаби-льного насыщенного водного раствора. Так как растворимость полугидрата намного выше растворимости дигидрата, то раствор становится пересыщенным по отношению к двугидрату в жидкой фазе возникают условия для образования Зародышей кристаллов двуводного гипса и выделения их из раствора. Они растут, переплетаются, срастаются и обусловливают схватывание и твердение исходной смеси гипса с водой. [c.173]

Происхождение дислокаций еще далеко не полностью объяснено и главным образом по той причине, что в этой области проводилось мало экспериментов. Энергия дислокаций не столь велика, чтобы нельзя было допустить их образование при тепловых возмущениях в достаточно малых кристаллических зародышах. Кроме того, кристаллы часто растут вначале в виде дендритов при высоком пересыщении, которое необходимо для зарождения (если исключить присутствие посторонних частиц, от которых они могут наследовать дислокации) затем, когда пространство между ветвями заполняется, любое легкое искажение ветвей приводит к дезориентациям, которые вызывают образование дислокаций в твердом кристалле. Теория роста кристалла объясняет естественный отбор кристаллов, содерн<ащих некоторое число дислокаций. Однако при этом объясняется наличие только небольшого числа дислокаций, в общем не обязательно большего чем одна дислокация, выходящая на каждой растущей габитусной грани кристалла. Наблюдения Форти и Фрэнка [30] в опытах над малыми сублимированными кристаллами серебра действительно указывают на число их, немногим больше, чем названо. Но содержание дислокаций, определенное различными непрямыми способами для металлических образцов больших размеров, полученных более обычными методами, значительно больше и редко оценивается величиной, меньшей чем 10 /слг или 10 см1см , что, по существу, одно и то же. Содержание дислокаций уменьшается при отжиге, но в пределе, по-видимому, достигает величины указанного порядка. Автор полагает, что это не имеет существенного значения и должно быть приписано содержанию примесей в доступных сортах металлов (обычно металл с концентрацией в 10" н. спектроскопически обнаруживаемых примесей считают сверхчистым ) выделившиеся частицы представляют опорные точки для дислокационной сетки, и наличием адсорбированных вдоль дислокациснных линий атомов растворенного вещества, понижающих как их линейное натяжение, так и их подвижность, можно, по-видимому, объяснить данные наблюдения. [c.33]

По теории дислокаций при массовой кристаллизации решетка кристалла искажается за счет температурных градиентов у поверхности кристаллов, а также за счет адсорбции примесей. Наличие дислокаций в узлах кристаллической решетки исключает необходимость образования двухмерных зародышей — кристалл растет при незначительном пересыщении у его поверхности, так как энергетический барьер при включении частицы в решетку в месте дислокации значительно ниже. Существует так называемая блочная теория, которая объясняет рост кристаллов наличием агломератов или блоков субмикрокристаллов в пересыщенном растворе, представляющем собой структурованную гетерогенную систему. За счет блоков идет быстрый, но неравномерный рост граней кристаллов. [c.437]

Однако высказывалось мнение, что поляризация при электроосаждении, например, никеля не может быть полностью сведена к замедленности стадии разряда [173, 174], а в зависимости от условий частично связана и с трудностью образования и роста зародышей. Так, недавно было показано [175], что на пассивной поверхности образование зародышей железа является самой медленной стадией и требует перенапряжения свыше 1,5 в. Было исследовано электролитическое выделение кристаллических зародышех железа на пассивном платиновом сферическом монокристалле из буферного раствора 1,5 Л Ре804 + 1 А А12(804)з. Метод заключался в наложении импульсов напряжения от 1,5 до 2,4 в, длительностью от 20 до 40 мсек, в последующем проявлении образовавшихся во время импульса зародышей путем наложения малой катодной поляризации и подсчете получившихся кристалликов железа. Современная теория флуктуаций позволяет в этом случае вычислить скорость образования зародышей [см. уравнение (35)]. Опыт дал приблизительное подтверждение уравнения (35) (падением потенциала в растворе, обусловленным протеканием тока из-за сопутствующего процесса — выделения водорода в режиме предельного тока, по-видимому, в данных условиях авторы могли пренебречь, хотя фактическое сопротивление раствора около электрода диаметром 0,5 мм по расчету было не меньше 50 ом). В этой же работе, однако, было показано, что на незанас-сивированной поверхности платинового монокристалла образование зародышей кристаллов железа не является ста- [c.94]

Из общей теории фазовых превращений, созданной М. Фольмером, на основании термодинамичских работ И. Гиббса и получившей дальнейшее развитие в трудах Я. И. Френкеля, известно, что большинство процессов, протекающих в реальных системах, совершается по гетерогенной кинетике. Указанное положение применимо в полной мере к процессам пузырькового газовыделения (дегазация жидкого металла) и к процессам образования центров кристаллизации в затвердевающем расплаве. Другими словами, в обоих перечисленных выше случаях маловероятно гомогенное образование зародышей газовых пузырьков в пересыщенном газом расплаве и зародышей кристаллов в перео.хлажденном расплаве. Образование же зародышей критических размеров новой фазы происходит, как правило, не вследствие фазовых и гетерофазных флуктуаций, а связано с наличием в жидком металле подходящей поверхности в виде, например, твердой частицы, взвешенной в жидком метал- [c.442]

Аналогичные результаты были получены и при анализе других теорий образования кристаллических зародышей [44—52]. Ранее считали [53], что кривая пересыщения, подобно кривой растворимости, является вполне определенной. Однако, согласно современным представлениям, следует говорить скорее не о кривой, а о более или менее ограниченной области максимального пересыщения [26,34,54—60]. Мак-Кэб и Гречный [26, 61] различают даже две границы метастабильного пересыщения по достижении первой из них в растворе возникают одиночные зародыши кристаллов, а по достижении второй — начинается их массовое образование. Относительная неопределенность кривой пересыщения вызвана тем, что на возникновение кристаллических зародышей влияет много различных факторов помимо пересыщения. [c.40]

В процессе кристаллизации пересыщенного раствора пли охлаждаемого расплава скорость этого процесса не подчиняется диффузиоино теории вследствие малой величины скоростей образования зародыше кристаллов и роста кристаллов. При кристаллизации важную роль играет скорость образования зародышей. Если скорость образования зародышей превышает скорость их роста, то получаются в большом количестве мелкие кристаллы. В обратном случае обесиечггвается получение крупных кристаллов. Соотношение этих скоростей зависит от температуры, степени пере- [c.184]

Пресыщение раствора зависит от температуры, вида растворителя и характера растворенного материала. При матировании в непосредственной близости от поверхности стеклянного изделия происходит, по-видимому, увеличение растворимости соли в растворе вследствие повышения температуры выделяющимся теплом (например, при растворении SiF4 в воде оно составляет 22,34 ккалДюль), а затем вследствие более низкой температуры окружающей ванны — ее кристаллизация. Значение теплоты кристаллизации свидетельствует о возможности образования зародышей кристаллов по теории Фольмера. Действительно, пресыщения нельзя достигнуть никаким другим путем, кроме как растворением соли при повышении температуры и последующим охлаждением такого раствора. [c.39]

В процессе образования кристаллов существуют две стадии. Кристаллы, во-первых, должны возникнуть, и затем должны расти. Поэтому для удобства изучения теорию кристаллизащш можно разделить на две части 1) образование зародыша кристаллов и 2) их последующий рост. [c.371]

Как известно, при кристаллизации в системе сначала возникают мельчайшие частицы новой твердой фазы — зародыши, затем происходит рост кристаллов. Согласно современной термодинамической теории образования кристаллических зародышей изолированная система абсолютно устойчива (стабильна), если любое конечное изменение ее состояния (при постоянстве энергии) оставляет неизменной (или уменьшает) ее энтропию. Система относительно устойчива (метастабильна), если при некоторых конечных изменениях ее состояния энтропия возрастает. Примером метастабильной системы является пересыщенный раствор, энтропия которого возрастает на конечное значение при кристаллизации. В лабильной (резко пересыщенной) области происходит спонтанное зародыщеобразование. В тур-бидиметрии необходима агрегативная устойчивость дисперсной системы. Под устойчивостью дисперсной системы понимают постоянство ее свойств во времени, в первую очередь дисперсности и распределения частиц по объему, устойчивости к отделению раствора от осадка, к межчастичному взаимодействию. [c.88]

Классическими работами в этой области долгое время считались работы Таммана, который исследовал процессы зародышеобразования для 150 различных органических веществ. Тамман придерживался взглядов о возможности самопроизвольного зародышеоб-разования центров кристаллизации в переохлажденных жидкостях. Большой вклад в теорию зарождения кристаллов внесли работы Фольмера, который получил соотношение для работы образования стабильного кристаллического зародыша внутри переохлажденного расплава. Свободная энергия Р образования сферического ядра радиуса г из расплава может быть выражена уравнением [c.52]

Другая группа теорий основывается на учете кинетических факторов. При этом исходят из того, что конечная толщина кристаллов определяется размером зародышей, из которых они растут. Это значение не является термодинамически детерминированным, т. е. равновесным, однако при данной температуре кристаллизации оно отбирается кинетически, так как обеспечивает достижение максимальной для данных условий скорости роста кристаллов. Кинетические теории также предсказывают увеличение толш,ины кристаллов с повышением температуры кристаллизации. [c.185]

Чем пересыщеннее раствор, тем больше он структурирован. Пересыщенный раствор — это гетерогенная (или псевдогетерогенная) система, содержащая агломераты или блоки субмикрокристаллов (зародышей). Согласно блочной теории кристаллизации за счет этих блоков происходит преимущественный, особенно быстрый, но неравномерный рост граней кристаллов, что приводит к искажению их формы и к образованию кристаллических сростков. [c.246]

Скорость роста идеально гладкой грани пропорциональна частоте появления на ней двумерных зародышей. Этот этап является весьма чувствительным к пересыщению, и вероятность образования нового слоя при пересыщениях ниже 25—50% совсем ничтожна. Дальнейшее разрастание слоя происходит быстро и от пересыщения не зависит. Однако в реальных кристаллах рост кристалличеекой поверхности становится непрерывным и осуществляется при ма/гых пересыщениях порядка 1 % и ниже. Это противоречие между теорией и практикой объясняет так называемая дислокационная теория. В настоящее время эти представления о механизме и кинетике роста кристаллов из пара являются общепринятыми. Согласно дислокационной теории винтовые дислокации, всегда присутствующие в реальном кристалле и выходящие на растущую поверхность, обеспечивают наличие готовых ступенек. Частицы, адсорбировапные поверхностью, свободно по ней перемещаются и, наконец, присоединяются к имеющемуся дислокационному выступу — ступеньке. В процессе кристаллизации ступеньки не зарастают, а сохраняются в новых слоях. Поэтому вся кинетика роста определяется движением ступенек и нет необходимости в появлении новых двумерных зародышей. При таком механизме роста полностью заполненных плоскостей нет, присоединение частиц происходит по спирали. -Для образцов с достаточно ( свершенной структурой плотность дислокаций, выходящих на поверхность, достигает 10 Поэтому рост такой поверхности происходит во многих точках одновременно и микрорельеф ее оказывается не гладким, а шероховатым. [c.60]

Г. В. Курдюмовым и советской школой металлофнзиков создана общепринятая в настоящее время теория мартен-Ситных превращений, как особого класса фазовых превращений. Общим с обычными фазовыми превращениями у мартснситных превращений является то, что они протекают путем образования и роста зародышей новой фазы внутри старой. Своеобразие же таких превращений, согласно Г. В. Курдюмову состоит в том, что оно ...состоит в закономерной перестройке решетки, при которой атомы не обме1шваются местами, а лишь смещаются один относительно другого на расстояния, ие превышающие межатомные . Г. В. Курдюмов показал, что мартенситные превращения не ограничиваются сплавами железо — углерод, а представляют собой широкий класс фазовых превращений. Так, мартенситные превращения характерны и для сплавов цветных металлов, например сплавов медь — алюминий, и являются одним из основных видов фазовых превращений в твердом состоянии. Так как при мартенситном превращении кристаллы новой фазы образуются путем согласованного кооперативного перемещения атомов старой фазы, то оно приводит сначала лишь к микроскопическим сдвигам кристалликов обеих фаз друг относительно друга. Ввиду малых расстояний, на которые перемещаются атомы при таком механизме превращения, его скорость не ограничивается скоростью диффузии. Следовательно, важная особенность кинетики мартенситных превращений состоит в том, что они являются бездиффузионными. Зародыши новой фазы при таких превращениях образуются с большой скоростью и могут возникнуть при столь низких температурах, при которых диффузия атомов практически не происходит. Например, образование мартенсита в углеродистых сталях наблюдается при температурах, немного более высоких, чем точка кипения жидкого азота (—195 °С). [c.517]

Рост из газовой фазы. Классическая теория роста кристаллов из собственного пара основана на предположении, что формирующийся слой ограничен атомногладкой плотноупакованной поверхностью и что кристаллы растут за счет последовательного нарастания слоев, возникновение которых связано с процессом образования двумерных зародышей. [c.480]