Критические зародыш новой фазы

В настоящей статье мы хотели бы показать, во-первых, как используется термодинамический метод Гиббса для трактовки тонких слоев, никакая часть которых, в отличие от случаев, рассмотренных Гиббсом, не обладает свойствами объемной фазы. Показано, что в этом случае вследствие перекрытия межфазных переходных слоев возникает новый мир явлений, определяющий основные свойства дисперсных систем. Во-вторых, в статье указывается на применение большого ансамбля Гиббса, с одной стороны, и работы образования критического зародыша новой фазы, с другой, или строгого вывода вероятности образования новой фазы. [c.88]

Известно, что скорость зарождения определяется не только работой образования критического зародыша новой фазы , но и является функцией вероятности преодоления атомами углерода энергетического барьера Е при диффузии. Тогда для скорости образования зародышей п можно записать [c.336]

Так как всякое увеличение свободной энергии может происходить только флюктуационным путем, то система может выйти из однородного (метастабильного) состояния только в результате флюктуационного образования критической концентрационной неоднородности. Последняя описывается распределением концентрации, которому отвечает точка перевала на гиперповерхности свободной энергии в функциональном пространстве функций распределения концентрации. Таким образом, образование критических концентрационных неоднородностей (в дальнейшем мы для простоты будем называть их критическими зародышами новой фазы) является необходимым условием распада метастабильного твердого раствора. [c.80]

При исследовании вопроса о критическом зародыше новой фазы для нас представляет интерес только распределение Сц(г), отвечающее той седловой точке на гиперповерхности АР = = А ( с(г) ), для которой свободная энергия АР принимает наименьшее значение. Исходя из этого, можно утверждать, что распределение Со(г), отвечающее критическому зародышу, описывает локальную концентрационную неоднородность. В самом деле, если бы концентрационная неоднородность Сц (г) захватывала весь кристалл, то ее образование сопровождалось бы макроскопическим увеличением свободной энергии, пропорциональным объему этого кристалла. Такой процесс невозможен в силу второго принципа термодинамики (любой самопроизвольный процесс, протекающий в макроскопической системе, идет с уменьшением свободной энергии). [c.85]

Из термодинамической теории флюктуаций следует, что вероятность возникновения критического зародыша новой фазы в единице объема за единицу времени будет равна [c.93]

Рост графита на подложках, растворяющих углерод 1И взаимодействующих с углеродом, существенно отливается от изложенного выше. В этом случае имеется опре-вленная стадия насыщения подложки углеродом. Поэтому, только когда диффузионный ноток углерода внутрь подложки станет меньше некоторой величины, могут образовываться зародыши непосредственно графита на поверхности. Сам материал подложки, внедряясь в графит или диффундируя сквозь него, будет оказывать влияние на скорость роста углерода. Если образуются соединения углерода с металлом, то они могут служить критическими зародышами новой фазы. Разумеется, к этому случаю рассмотренная выше теория неприменима. Тогда рост графита будет лимитироваться диффузией атомов подложки (например, металла) через графит. Поскольку скорость роста графита вдоль базисных плоскостей на 3—4 порядка превышает скорость роста в перпендикулярном направлении [10], то для создания теории роста графита на взаимодействующих с углеродом подложках необхо- [c.17]

Критический зародыш новой фазы (Гиббс) представляет собой активированный комплекс (переходное состояние) системы. Движение системы через переходное состояние является результатом флюктуации и носит характер Врауновского движения в противоположность инерционному двюкению в теории химических реакций Эйринга. [c.5]

В данной модели, основанной на классическом расчете радиуса критического зародыша новой фазы (уравнение Толмэна), введено понятие межфазной толщины, равной диаметру молекулы растворителя. Степень пересыщения раствора, рассчитывается в зависимости от отношения радиуса частиц растворенного вещества к диаметру молекулы растворителя. [c.78]

В выражении (IV. 3) первый член положителен и растет при увеличении г как г, второй член может быть отрицательным (при наличии пересыщения — A/i > 0) и по а бсолютной величине растет как г . Поэтому при наличии пересыщення на кривой зависимости W(r) должен существовать максимум. Этот максимум отвечает некоторому критическому размеру частицы — критическому зародышу новой фазы. Критический зародыш ра13мером оказывается в равновесии (неустойчивом равновесии) с маточной средой, т. е. для него соблюдается условие — fir, где fir — химический потенциал вещества в зародыше. Для такой частицы, в соответствии с (I. 13), имеем [c.144]

Смачивание влияет на степень перегрева и переохлаждения при фазовых переходах (кипении, конденсации, плавлении, кристаллизации и др,). Это связано с тем, что работа гетерогенного образования критического зародыша новой фазы максимальна при полном несмачивании и минимальна при полном смачивании, Нагфимер, для взаимного смачивания матрицы и волокна нужно, чтобы их взаимная растворимость и [c.95]

Феноменологический подход включает в себя рассмотрение однородной поверхности, на которой по тому или другому механизму образуются критические зародыши новой фазы. Тем самым на поверхности создается большое количество ступеней роста, двигающихся навстречу друг другу до образования сплошного слоя. На этом слое происходит двумерная нуклеация, и процесс повторяется. Если время прорастания двух соседних зародышей до встречи их ступеней роста много меньше времени образования двух аналогичных критических зародышей, то зародыше-образование является самой медленной стадией и оно определяет процесс в целом. В этом случае кинетика нук-леации будет описывать рост новой фазы. [c.6]

При гетерогенной кристаллизацпи обычно нреднолагает-ся, что образование критических зародышей новой фазы является лимитирующей стадией процесса. Критические зародыши могут расти по различному механизму. При определенных условиях для некоторых кристаллографических граней их рост может происходить без образования критического зародыша, например на грани куба алмаза. Трудно ожидать, что при всех условиях механизм роста графита будет одинаков. При переходе от низких давлений к высоким давлениям, от низких температур к высоким температурам механизм роста графита, а следовательно, и его кинетика будут изменяться. Это связано также с активацией молекул. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология