Гетерогенное зародышеобразование

Из всех видов зародышеобразования рассматривается в этом разделе случай гомогенного, гетерогенного зародышеобразования, причем /(Гз) 11 (Гз) =/з —скорость зародышеобразования т1(Гз)— скорость роста зародыша. [c.15]

Чем отличается гомогенное зародышеобразование от гетерогенного Докажите с помощью зависимости Фольмера, что энергия активации процесса гетерогенного зародышеобразования меньше, чем гомогенного. [c.380]

К первому и второму уровням иерархии относятся явления, происходящие на атомно-молекулярном и надмолекулярном уровнях-— это явления гомогенного и гетерогенного зародышеобразования. [c.7]

Все предложенные до настоящего времени теории зарождения и роста НК и пленок игнорируют реальное состояние поверхности раздела, участие во многих случаях химических реакций в процессе кристаллизации из газовой фазы, следствием которых является наличие слоя хемосорбированных молекул на поверхности раздела. При наличии хемосорбции непосредственный обмен между подложкой и средой практически отсутствует и хемосорбционный слой в известном смысле можно считать промежуточной двумерной фазой . Рост кристалла в этом случае, по-видимому, происходит в результате актов химического распада молекул хемосорбционного слоя, механизм которых совершенно не изучен. Особая трудность возникает при обсуждении возможных механизмов роста эпитаксиальных пленок сложных соединений при жидкофазном осаждении в связи с тем, что молекулярная форма нахождения большинства этих соединений в растворах и расплавах в настоящее время неизвестна. Поэтому единой достаточно удовлетворительной теории зарождения и роста НК и пленок при газофазном осаждении пока не существует. Необходимо дальнейшее накопление надежных экспериментальных данных о реальной структуре (атомной и электронной) поверхностей раздела, о явлении хемосорбции, о так называемой закомплексованности и других определяющих явлениях. Важным также в теории гетерогенного зародышеобразования пленок является установление соотношения между процессами статистического зародышеобразования на чистых подложках и на активных центрах. Имеются сведения (Л. С. Палатник и др. 1972 г.) об образовании и длительном существовании в тонких пленках термодинамически неравновесных фаз. Поэтому пределы применимости к тонкопленочным системам (приборы микроэлектроники, оптические покрытия и др.) диаграмм состояний, разработанных для систем массивных материалов, требуют подробного анализа и обсуждения. [c.485]

Различают гомогенное и гетерогенное зародышеобразование. [c.349]

Различают го.могенное н гетерогенное зародышеобразование. При гомогенном зародышеобразовании возникновение устойчивых зародышей происходит в аморфно фазе самопроизвольно вследствие агрегации. макромолекул. Скорость образования этих зародышей определяется лишь температурой кристаллизации. Для ее определения справедливо уравнение, полученное для неполимерных систем [c.268]

Термодинамическая теория гетерогенного зародышеобразования предполагает флуктуационный механизм образования зародышей новой фазы, но в большинстве случаев (см. выше) конкретно [c.482]

Влияние посторонних примесей на процесс гетерогенного зародышеобразования весьма различно. [c.222]

Если предполагать, что распределение размеров кристаллов графита по базису отвечает нормальному закону, то распределение характерных размеров по торцевым плоскостям 1010 должно соответствовать логарифмически нормальному, поскольку процесс графитации относится к кинетическим фазовым переходам. С учетом гетерогенности зародышеобразования и без учета конкретной модели центров кристаллизации можно рассчитать зависимость их числа в единице объема от среднего размера кристаллита в предположении, что существует вполне определенное распределение площадей ( ) торцевых поверхностей, содержащих, по крайней мере, один активный центр зародышеобразования. [c.350]

Гомогенное зародышеобразование Гетерогенное зародышеобразование Скорость зародьциеобразования [c.13]

Гетерогенное зародышеобразование - зародышеобразование на поверхности инородных частиц - твердых примесей, специальных добавок или подложек, имеющих кристаллографическую решетку, аналогичную решетке кристаллизующегося полимера. [c.398]

Многие сплавы серии 7000 содержат добавки меди. При концентрациях на уровне 1 % и выше медь способствует увеличению объемной доли фазы г , тем самым повышая прочность и стойкость к КР [2, 68, 128, 131, 143]. Медь отсутствует в составах только тех сплавов серии 7000, которые должны обладать повышенной свариваемостью. Процессы образования выделений в рассматриваемых сплавах ускоряются при введении хрома и марганца, однако утверждения, что этот эффект отчасти обусловлен металлическими частицами (выделившимися в результате гомогенизации и служащими центрами гетерогенного зародышеобразования [c.86]

Рис. 26.3. Гетерогенное зародышеобразование в цис-полиизопрене [П 3270].

Влияние гетерогенного зародышеобразования на кристаллизацию изотактического полипропилена из расплава можно продемонстрировать следующим образом. Небольшое количество порошка полимера растирают в ступке с 0,1% бен- [c.156]

Известно, что при взаимодействии расплавов металлов IV— УИ1 групп с графитом происходит как его растворение, так и внедрение атомов металла в решетку графита. Роль последнего фактора особенно велика при гетерогенном зародышеобразовании [c.354]

Гетерогенное зародышеобразование. Этот вид зародышеобразования имеет место, если в переохлажденном расплаве присутствуют частицы другой фазы или какая-либо поверхность раздела, включая, например, стенки сосуда. [c.353]

Для гетерогенного зародышеобразования необходимо, чтобы поверхность, которая ускоряет образование центров новой фазы, смачивалась расплавом. При этом поверхность раздела между образующимися зародышами и материнской фазой меньше, а следовательно, меньше и работа образования зародышей. М. Фольмер показал, что при образовании зародышей новой фазы на плоской поверхности свободная энергия образования зародышей критического размера, имеющих форму сферического сектора, определяется следующей зависимостью [c.353]

Параллельно с образованием зародышей из гомогенного пересыщенного раствора в реальных процессах кристаллизации наблюдается возникновение зародышей будущих кристаллов вследствие истирания (измельчения) кристаллов при их столкновениях друг с другом, со стенками аппарата или с лопастями механической мешалки. Такой процесс называют вторичным, гетерогенным зародышеобразованием он имеет не термодинамическую, а чисто механическую природу. [c.497]

Экспериментально было найдено, что скорости роста кристаллов полностью согласуются со вторым из этих выражений Аф. Более того, первое выражение Аф хорошо описывает скорости первичного зародышеобразования в тех случаях, когда принимаются меры для исключения первичного зародышеобразования, обусловленного присутствием в расплаве загрязняющих частиц постороннего вещества (гетерогенное зародышеобразование). Однако существуют серьезные основания полагать, что если такие предосторожности не соблюдаются, то количество первичных зародышей гетерогенного происхождения будет значительно превосходить число зародышей, образующихся в расплаве в результате гомогенных процессов. При этих условиях на температурную зависимость скорости первичного зародышеобразования будут в большой степени влиять все особенности происходящих процессов зародышеобразования. Если зародыши возникают в результате адсорбции молекул полимера на посторонних частицах, скорость их образования соответствует скорее зависимости Аф /(АТ), а не Аф АТу. Во всяком случае, ясно, что для любого из этих возможных механизмов движущая сила зародышеобразования уменьшается при более высоких температурах, но в то же время скорость, необходимая для преодоления молекулами барьера, характеризуемого значением Еп, при более низких температурах также уменьшается. В связи с этим следует ожидать, и это наблюдается в действительности, что выше или ниже определенной оптимальной температуры общая скорость кристаллизации уменьшается. [c.411]

В частности на практике используются формулы, учитывающие так называемое вторичное (гетерогенное) зародышеобразование [2] [c.332]

Намного легче осуществляются гетерогенное зародышеобразование и кристаллизация. Скорость образования центров кристаллизации новой фазы ускоряется в присутствии поверхностей раздела, существовавших до образования центров новой фазы. Такими поверхностями раздела могут служить стенки сосуда, инородные включения в виде зерен и коллоидных частиц, дислокации и т. д. Наличие поверхностей раздела повышает поверхностную энергию системы, а это способствует снижению АРкр, т. е. величины энергии гомогенного зародышеобразования за счет уменьшения энергии поверхности раздела Д/ . [c.221]

Активное влияние на процесс гетерогенного зародышеобразования оказывают также растворяющиеся в расплаве примеси, которые способствуют возникновению микроликвации расплава и, следовательно, созданию дополнительных поверхностей раздела. [c.222]

Большое влияние на процесс кристаллообразования в расплаве оказывают различные примеси. Особенно важную роль в этом отношении играют механические примеси, находящиеся в расплаве в виде взвешенных частиц микронного и субмикронного размера и играющие роль затравки при образовании зародышей. Последнее объясняется тем, что работа образования зародышей на готовой поверхности (гетерогенное зародышеоб-разование) меньше, чем работа флуктуативного образования зародышей (гомогенное зародышеобразование) в объеме расплава. Такое гетерогенное зародышеобразование возможно лишь, когда расплав является лиофильным по отношению к поверхности частицы. Возникающий на ней в этом случае адсорбционный слой вызывает соответствующее структурирование прилегающего расплава, что приводит к облегчению образования зародышей на данной поверхности по отношению к зародыше-образованию в объеме расплава. Вследствие этого начало кристаллообразования обычно смещается в сторону меньших переохлаждений по сравнению с тем, что было бы, если бы исходный расплав был тщательно очищен от взвешенных частиц. Аналогичное явление имеет место и в случае кристаллизации на специально вводимых в расплав затравочных кристаллах, что широко применяется в различных способах выращивания монокристаллов. [c.109]

На условия гетерогенного зародышеобразования, в том числе на величину работы образования и радиус кривизны критического зародыша, заметное влияние может оказывать лииейное натяжение пфиметра смачивания х лри х>0 образование гетерогенных зародышей затрудняется. [c.128]

У-3). Как правило, кипеше и кавитация связаны с процессом гетерогенного зародышеобразования поэтому рассматриваемый случай гомогенного образования пузырьков пара внутри жидкой фазы отвоснгся к таким особым условиям, когда влияние стенок и инородных включений устранено. [c.149]

Кристаллизация начинается с образования зародышей, в роли которых могут выступать гетерогенные (по отношению к полимеру) примеси, либо гомогенные флуктуациоиные образования. В некоторых случаях резкая граница между гомогенным и гетерогенным зародышеобразованием отсутствует. — Примеч. науч. ред. [c.103]

Эффекты второго типа связаны со способностью некоторых малых примесей влиять на образование упрочняющих выделений, изменяя кинетику их роста и превращений, а иногда и морфологию. Такие эффекты особенно существенны в сплавах серии 5000, где вероятна последовательность формирования второй фазы [123] (здесь р—интерметаллид МдзА з). Явных свидетельств пред-выделения, т. е. возникновения зон Гинье — Престона (ГП) перед образованием р не имеется. Эти сплавы легко получить в виде метастабильных твердых растворов А1 — Мд, особенно при срав нительно низких концентрациях магния (как в случае сплавов 5083 и 5456), поскольку выделение равновесной р-фазы протекает довольно медленно. Фаза р возникает в результате гетерогенного зародышеобразования, особенно вероятного на границах зерен Фаза р формируется медленно и при этом стремится образовать сплошной слой. Очевидно, что такие р-слои, существенно анодные по отношению к матрице [128], могут вызывать сильную межкристаллитную коррозию (не обязательно КР). Как уже отмечалось, для других систем (и это справедливо такл е для рассматриваемых сплавов [2]), восприимчивость к КР иногда, но не всегда, коррелирует с межкристаллитной коррозией. Таким образом, увеличение содержания магния повышает нестабильность сплава (т. е. тенденцию образовывать р-фазу в процессе эксплуатации), поэтому были разработаны многочисленные методы обработки и легирования сплавов серии 5000 с целью их стабилизации и предотвращения формирования зернограничной р-фазы. Например, холодная деформация с последующим высоким отжигом в области а + Р [c.83]

Гетерогенное зародышеобразование — это зародышеобразо-вание на поверхности инородных частиц — твердых примесей, специальных добавок или подложек, на которых может протекать кристаллизация (рис. 26.3). [c.78]

Гетерогенное зародышеобразование происходит благодаря наличию в жидкой фазе различных примесей или специально введенных веществ другой природы, чем полимер — так на -, зываемы.х искусственных структурообразователей. В качество зародып1еГ( могут выступать упорядоченные области в аморфных по.] имерах (кристаллические кластеры) или зародыши, образовавшиеся в других условиях при температурах выше Тпп Например, при кристаллизации полиднсперсных поли.меров в первую очередь будут образовывать зародыши высокомолекулярные фракции и дальнейшее зародышеобразование (макромолекулами других фракции) будет происходить уже на этих первичных зародышах, т. е. по гетерогенному механизму. Скорость образования зародышей при этом в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях. Температурная зависимость скорости гетерогенного зародышеобразования такая же, как н для гомогенного, и описывается уравнениями, аналогичными уран- [c.269]

Как следует нз таб г. 4.4, параметр п неоднозначно характеризует механизм роста кристаллов. Так, прн к —3 могут образовываться или сферы (чаще всего сферолнты) при гетерогенном зародышеобразовании, илн диски прн гомогенном механизме образования зародыша. Поэтому дтя по учення однозначных результатов необходимо оценивать морфологию кристаллов другими методами, иапример чикроскоиическими. Иногда в киистических расчетах получаются дробные значения [c.271]

С помощью искусственно добавленных зародышеоб-разователей число сферолитов на единицу объема может быть значительно увеличено и тем самым уменьшен их диаметр (гетерогенное зародышеобразование) [40]. (см. опыт 3-32). Это влияет на некоторые физические, в особенности оптические, свойства полимеров, например на прозрачность полимерного материала. [c.35]

Скорость гетерогенного зародышеобразования может быть представлена [5] на основе теории Фольмера — Баккера—Деринга— Зельдовича как [c.32]

Пример 7.5.5.1. Стохастическая модель зародышеобразования. Необходимо в рамках стохастических представлений построить модель гомогенного и гетерогенного зародышеобразования (см. подраздел 8.7.1) для описания скорости образования кристаллов из жидкой фазы на основе представления о рождении и гибели кластеров [120]. При решении поставленной задачи считается, что зародышеобразование протекает по известной схеме случайного процесса гибели и рождения с конечным числом состояний [29, 99, 121, 122]. Пусть объем пересыщенного пара, незначительно превосходящий объем критического зародыша, содержит ( + 1) атомов или молекул. Символом Ео обозначим состояние этого объема, когда в нем содержится ( + 1) одиночных атомов пара, символом — состояние системы, заключающееся в образовании одного комплекса из двух атомов, — одного комплекса из трех атомов и, наконец, — одного комплекса из и атомов. Этот комплекс представляет собой критический зародыш жидкой фазы, который после присоединения еще одного атома (переход в состояние ) способен к дальнейшему самопроизвольному росту. Обозначим через ко вероятность перехода из состояния Ео в Ei, через А,] — вероятность перехода из состояния Ei в Ei а так далее, т. е. вероятности присоединения одиночных атомов к соответствующим комплексам. Через Ц] обозначим вероятность перехода из состояния Ei в Ео, через р2 — вероятность перехода из состояния в i и так далее, т. е. вероятности отрыва одиночш.1х атомов от соответствующих комплексов. Тогда граф-схема процесса будет иметь вид, представленный на рис. 7.5.5.1. Вероятность перехода системы из состояния Е в состояние 1 полагаем равной нулю ц( = 0), т. е. состояние Е для этой схемы является поглощающим. [c.689]

На основании этих результатов можно было предположить, что наличие надмолекулярных структур в растворах кристаллизующихся полимеров может определенным образом сказаться па кинетике кристаллизации полимеров из растворов па стадии, например, зародышеобразовапия, т. е. можно было предположить, что образующиеся в растворе устойчивые ас оциаты будут выполнять функции атермических зародышей. Если такое предположение справедливо, то, очевидно, изучение индукционного периода кристаллизации, величина которого в существенной степени зависит от того, имеет ли место гомогенное или гетерогенное зародышеобразование новой фазы [13], может дать сведения о характере структурирования раствора. Для того чтобы проверить это предположение, нами была разработана методика для изучения кинетики кристаллизации полимеров из разбавленных растворов [14]. Используя метод, основанный на принципе деполяризации света кристаллами [151, на примере раствора полиэтилена в декалине была изучена зависимость индукционного периода кристаллизации от термической предыстории раствора. [c.188]

Для наиболее эффективного использования существующих экспериментальных методов желательно работать с тонкими пленками полимера, в которых сферолиты достаточно велики и имеют хорошо координированные структуры. Вообще говоря, чем меньше плотность первичных зародышей, тем больше по размерам и лучше сформированы образующиеся из них сферолиты. Скорость гомогенного зародышеобразования можно регулировать выбором соответствующей температуры кристаллизации, однако часто это имеет меньшее значение, чем уменьшение случайного гетерогенного зародышеобразования, связанного с наличием примесей. Последнее в какой-то степени может быть достигнуто нагреванием полимера до температуры значительно более высокой, чем точка плавления, для дезактивации но крайней мере части гетерогенных зародышей, но при этом необходимы компромис- [c.449]