Метастабильная фаза

Достаточный критерий устойчивости выполняется для всех стабильных фаз и не выполняется для метастабильных фаз. Следовательно, он позволяет отличать стабильные состояния от- метастабильных. [c.215]

Общим термодинамическим свойством стабильных и метастабильных фаз (части кривой Р У) левее точки с и правее точки является положительный знак второй производной [c.369]

Пересыщенный пар, пересыщенный раствор, переохлажденная жидкость представляют собой метастабильную фазу. Переход из метастабильного состояния в стабильное, сопровождающийся уменьшением энергии Гиббса, всегда самопроизволен, за исключением стадии образования кристаллических зародышей. Изменение энергии Гиббса АО, Бызвашюе появлением зародыша новой фазы радиуса г, равно [c.362]

Пр( сыщения могут возникать в процессе ген( зиса (приготовления) катализатора причиной их могут быть наличие метастабильных фаз, различные дефекты решетки, посторонние примеси, повышенная дисперсность и т. д. [c.337]

Особо следует остановиться на неравновесных метастабильных фазах, к которым правило фаз неприменимо. В зависимости от температуры и давления одна и та же фаза вещества может обладать разной степенью устойчивости. Фаза, обладающая наибольшей устойчивостью и не претерпевающая превращения даже в присутствии других фаз того же вещества, называется стабильной (например, жидкая вода при атмосферном давлении и температуре от О до 100 С). Если та же фаза в другой области температур и давлений становится неустойчивой в присутствии другой фазы того же вещества, то она на- [c.324]

Следует, однако, учитывать, что рассмотренные пути кристаллизации являются строго теоретическими и отвечают только равновесным состояниям. Практически кристаллизация высоковязких силикатных расплавов почти никогда не осуществляется до конца. Выделение первых двух фаз вызывает столь значительное понижение температуры расплава и повышение вязкости остаточной жидкой фазы, что дальнейшая кристаллизация фактически прекращается. Поэтому кристаллизация обычно завершается выделением первых двух фаз и застыванием остаточной жидкости в виде стекловидной фазы. В системах, где наблюдается растворение ранее выпавших кристаллов в жидкости с образованием нового соединения или выделение при кристаллизации промежуточных метастабильных фаз, образование большего количества твердых фаз более вероятно. [c.125]

При наличии метастабильных фаз система в определенных условиях может неопределенно долго оставаться в равновесии, и новые фазы в ней не образуются, что объясняется необходимостью определенных затрат работы для формирования зародышей новых фаз. Последующий же рост новых фаз внутри метастабильных фаз [c.214]

Современные теории образования зародышей основаны на взглядах Д. Гиббса, развитых в дальнейшем М. Фольмером. В СССР этот вопрос плодотворно разрабатывался Я- И. Френкелем. Теория Гиббса сводится к следующему. Образование кристаллических зародышей происходит при переходе системы из метастабильного состояния в устойчивое. Примерами метастабильного состояния являются состояния пересыщенного пара, пересыщенного раствора, переохлажденной или перегретой жидкости. В метастабильном состоянии данная фаза может существовать неопределенно долгое время без всяких изменений, пока в этой фазе не появится зародыш другой фазы, например капелька жидкости в пересыщенном паре, центр кристаллизации в переохлажденной жидкости или пересыщенном растворе. Такое состояние может быть названо относительно устойчивым. Переход метастабильной фазы в стабильную всегда сопровождается уменьшением свободной энергии, всегда является самопроизвольным за исключением стадии образования зародышей. Возникновение зародышей связано с затратой свободной энергии на создание новой поверхности раздела фаз стабильной и метастабильной. Так как процесс перехода метастабильной фазы в стабильную на стадии образования зародыша сопровождается увеличением свободной энергии, то он не может происходить самопроизвольно до тех пор, пока зародыш не достигнет определенной величины. После этого переход совершается сам собой. Таким образом, для того чтобы вывести метастабильную фазу из относительно устойчивого состояния, необходимо затратить некоторую работу. Гиббс нашел способы для вычисления такой работы. [c.231]

Не всегда такой переход осуществляется легко, часто наблюдается задержка превращения, в результате чего фаза становится термодинамически метастабильной. Однако на практике метастабильные фазы могут быть чрезвычайно устойчивыми и внешне не проявлять своей метастабильности. Достаточно напомнить мета-стабильный характер стекла, которое может сотнями лет не переходить в устойчивое кристаллическое состояние. [c.115]

Очевидно, что давление пара над переохлажденной жидкостью. .. равновесного давления пара над льдом, выраженного кривой возгонки В А (рис. 5.7). В этом случае как и во всех других, давление пара над метастабильной фазой выше, чем над. .., если сопоставляемые фазы находятся при одинаковой. ... [c.264]

Рассмотрим термодинамические основы зародышеобразования для ряда конкретных случаев образования новой фазы внутри исходной метастабильной фазы. [c.122]

Здесь в качестве параметра, характеризующего состояние исходной метастабильной фазы, целесообразно использовать давление р. Соответственно степень внедрения в метастабильную область [c.122]

Таким образом, предэкспоненциальный множитель Ja выражения (IV—38) может рассматриваться как величина, по порядку определяемая отношением числа молекул в единице объема метастабильной фазы По ко времени жизни критического зародыша с- [c.130]

Предполагая, что предэкспоненциальный множитель выражения (IV—38) определяется отношением числа молекул в единице объема метастабильной фазы Пц ко времени жизни критических зародышей проанализируем влияние природы фазового перехода на частоту зародышеобразования. [c.130]

В качестве параметра, характеризующего состояние исходной метастабильной фазы, целесообразно использовать давление р. Соответственно степень внедрения в метастабильную область—А/х следует выразить через отклонение давления исходного пересыщенного пара р" от равновесного давления насыщенного пара Ро (над плоской поверхностью). Используя соотношение (I. 14), можно записать [c.147]

Предполагая, что предэкспоненциальный множитель выражения (IV. 18) определяется отношением числа молекул в единице объема метастабильной фазы по ко времени жизни критических [c.157]

Как отмечалось ранее, разрушения делят на хрупкие и вязкие. Промежуточным между ними является квазихруп-кое разрушение, как наиболее часто встречаюшееся в реальных условиях эксплуатации конструкций. Заметим, что хрупкие разрушения реализуются не только в (природно) хрупких материалах. При определенных условиях пластичные стали могут разрушаться по механизму хрупкого разрушения в результате действия ряда охрупчивающих факторов, которые можно разделить на три основные группы механические (большая жесткость конструкции и напряженного состояния, локальное стеснение деформаций в дефектах и концентраторах напряжений, механическая неоднородность, скорость нагружения и цикличность) внешняя среда (коррозия, радиация, низкая температура) структурные изменения (деформационное старение, распад метастабильных фаз и др.). [c.77]

Кривая Е О описывает зависимость растворимости неустойчивого гептагидрата N32804-УНаО, который может существовать в области температур от —3,5 до 24,3°. Гептагидрат при всех температурах является метастабильной фазой. Он образуется в результате пересыщения растворов и легко переходит в устойчивые фазы N33804 10Н.р или N82804. [c.189]

Стекла относятся к неравновесным (метастабильным) фазам. Заметим, что особенность некристаллических, непериодических структур состоит в том, что они образуются при таких условиях, при которых не достигается минимум погенциальной энергии. Это [c.153]

Спектр ЯКР С1 низкотемпературной кристаллической фазы пентахлорида фосфора P I5 состоит из десяти линий, которые образуют две группы четыре линии при более высоких, а шесть линий при более низких частотах. Этот спектр согласуется с другими известными данными о кристаллизации пентахлорида фосфора в виде P U+P le , т. е. четыре высокочастотные линии относятся к катиону, а шесть низкочастотных — к аниону. Интересно, что десь все десять атомов С1 оказываются кристаллографически неэквивалентными. При быстром охлаждении паров пентахлорида фосфора образуется другая метастабильная фаза, дающая в спектре ЯКР три линии. Две из них относят к кристаллографически неэквивалентным атомам хлора в аксиальных (а) положениях тригонально-бипирамидальной конфигурации P I5, а третью —к экваториальным (е) атомам хлора, которые, очевидно, кристаллографически эквивалентны [c.101]

Критерий устойчивости фаз относительно образования новых фаз, записанный в форме (1Х.47), для некоторых конечных изменений не выполняется, поэтому он не является необходимьш. Известно, что метастабильные фазы (например, пересыщенный раствор или переохлажденный расплав и т. д.) неустойчивы по отношению к образованию из них других макроскопических фаз, т. е. фаз больших размеров, когда поверхностные явления можно не учитывать. Если в метастабильную фазу внести зародыши новой, более устойчивой фазы, то процесс ее роста до макроскопических размеров происходит самопроизвольно, а работа ее образования будет отрицательна. Следовательно, для метастабильных фаз условие (1Х.47) не выполняется. [c.214]

Обычно фазовые диаграммы отражают равновесное состояние систем, но если равновесие достигается медленно, можно пользоваться диаграммами, построенными по кинетическим данным (изохроны, полихроны). Некоторые системы могут находиться в метастабиль-ном состоянии, когда состав и свойства отдельных их частей отличаются от равновесных. При этом между собой метастабильные фазы находятся в состоянии истинного равновесия. Метастабильные состояния отличаются от лабильных, или неустойчивых, тем, что последние постепенно, в течение более или менее длительного времени, переходят в равновесные состояния без внешних воздействий. Ме-тастабильная же система переходит в равновесное состояние только в результате таких воздействий. Например, при внесении кристаллической затравки в пересыщенный раствор. Метастабильная фаза, сама по себе устойчивая, становится неустойчивой в присутствии другой (стабильной) фазы того же вещества. Более устойчивые формы обладают меньшим давлением пара и меньшей растворимостью (см. разд. 4.5.1). [c.128]

На рис. 9.3 показано изменение энергии Гиббса системы ЛО в зависимости от размера г образующегося кристалла. Субмикрокристалл, для которого работа образования максимальна, называют критическим зародыилем. Ассоциаты с размерами, большими критического, устойчивы и становятся зародышами, вырастающими в кристалл. Метастабильная фаза может существовать неопределенно долгое время, но при появлении в ней зародыша стабильной фазы она превращается в эту стабильную фазу. [c.240]

Правило фаз в форме уравнения (IV. ) или (1У.З) неприменимо в критической области. Для однокомпонентной системы критические параметры относятся к единственному состоянию (Гкр, ркр) и здесь система не имеет степснсп свободы /=0. Однако при к= из (IV. ) вытекает, что ф = 3. В духе теории Ван-дер-Ваальса критической точке иногда сопоставляют три совпадающих корня уравнения Ван-дер-Ваальса, вводя в рассмотрение третью (метастабильную) фазу. Однако этот формальный прием не имеет физического смысла. Более точный ответ состоит в том, что для [c.121]

Использование кривых охлаждения, как правило, предпочтительнее, так как при этом система находится в состоянии, близком к равновесному (расплав легко гомогенизируется). Использование кривых нагревания всегда связано с опасностью регистрации неравновесных процессов, поскольку в твердом состоянии при недостаточно длительном гомогенизирующем отжиге сплавов мвгут наблюдаться ликвационные явления и присутствие метастабильных фаз. Однако многие системы склонны к переохлаждению, иногда значительному (до 80—100°), что затрудняет использование кривых охлаждения. Кроме того, если температуры фазовых переходов близки между собой, то на кривой дифферен- диальной записи отчетливо регистрируется только первый из них. [c.19]

К последнему выражению можно прийти и другим путем (по Скрипову). Действительно, в уравнении (IV—20) величина пересыщения применительно к рассматри-ваемому случаю 1кристалл1изац1ии иа расплава соответствует разнице давлений в критическом зародыше твердой фазы ртп(< с) и в исходной метастабильной фазе р. Уравнения состояния для твердой фазы и жидкости сходны Ут = соп81, 1 т=сопз1. С учетом этого, условие [pтв(r )]— л.iPo)=ц iP )— iPo) Для критического зародыша принимает вид [c.125]

При фазовых превращениях в конденсированных фазах зародыш контактирует с большим числом молекул исходной метастабильной фазы. Время жизни критического зародыша определяется в этом случае числом молекул на его поверхности S jb (Ь — межмолекулярное расстояние), частотой их колебаний Vm и энергетическим барьером пристраивания новой молекулы к поверхности зародыша U. Частота тепловых колебаний молекул может быть приближенно оценена из соотношения VM=kT/h, где h — постоянная Планка. Это позво- [c.130]

Важная особенность конденсационного получения коллоидных дисперсий труднорастворимых веществ заклгочается в том, что высокое пересыщение может приводить первоначально к возникновению частиц метастабильной фазы (правило Оствальда). В. А. Каргиным и 3. Я- Бе-рестневой было обнаружено, что эти частицы оказываются аморфизи-рованными дальнейшая же кристаллизация может сопровождаться их измельчением, по-видимому, из-за возникающих при кристаллизации больших внутренних напряжений. В зависимости от природы вещества аморфизированное состояние может сохраняться от нескольких минут (золь золота) до часов, дней или даже лет (золи кремневой кислоты). [c.136]

Внедрение атомов в междоузлия решетки приводит к распуханию, которое может развиваться и вызвать разрушение материала. Термические пики, особенно образующиеся в конце пути пробега частицы, как указывалось выше, представляют собой локализо- ванные области высоких температур. Быстрый нагрев и охлаждение в этих областях могут усилить диффузию и привести к образованию метастабильных фаз. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология