Порядок — беспорядок, превращение

Термический анализ можно использовать только в тех случаях, когда превращение протекает достаточно быстро, чтобы можно было наблюдать тепловые эффекты при используемых на практике скоростях охлаждения или нагревания. Если исследуемый образец претерпевает фазовое превращение, то на его нормальной кривой охлаждения отмечается резкий перелом вследствие выделения скрытой теплоты превращения. В противоположность этому превращение порядок spS беспорядок может не сопровождаться тепловым эффектом, но в температурном интервале превращения удельная теплоемкость значительно изменяется, как описано выше, так что она оказывает влияние на скорость охлаждения ниже критической температуры. Явно выраженное замедление на кривой охлаждения наблюдается при температуре критической точки оно постепенно уменьшается по мере уменьшения удельной теплоемкости до нормальных значений при дальнейшем понижении температуры. Это замедление трудно отличить от критической точки, наблюдаемой при обычном фазовом превращении. Однако при нагревании упорядоченного сплава, приведенного в равновесное состояние, медленное на первых порах, а затем быстрое разупорядочение вызывает уменьшение скорости нагревания в рассматриваемом интервале температур, причем сначала этот процесс идет медленно, а по мере приближения к критической температуре быстрее. При прохождении критической температуры величина удельной теплоемкости очень резко возвращается к значению, характерному для неупорядоченного сплава, после чего резко возрастает скорость нагревания. Кривая нагревания этого типа отличается от кривой в случае истинного фазового превращения, и ее можно рассматривать как доказательство превращения порядок беспорядок. Если превращение идет вяло, то переломы на термических кривых сглаживаются и уже не удается определить точное положение критической температуры упорядочения. Однако в случае превращений, идущих со значительной скоростью, повторное снятие кривых нагревания со сплавов разного состава позволяет построить кривую зависимости температуры начала упорядочения от состава и нанести ее на диаграмму состояния. [c.128]

Эти сплавы испытывают при непрерывном нагреве два фазовых перехода. Один соответствует превращению а —а (порядок- беспорядок), а второй — превращению феррита в аустенит (a v)-Первый фазовый переход о —а сопровождается заметным снижением сопротивления деформации и резким подъемом показателей пластичности (рис. 266,6). При температуре несколько выше начала второго фазового превращения пластичность железокобальтовых сплавов рассматриваемых химических составов особенно велика, а некоторые из них проявляют тенденцию к сверхпластичности (см. гл. XVI). Например, сплав с 68,4% Со характеризуется при 800° С следующими показателями деформируемости i =96% 6 = 170% ((Тв = 35 МПа, (Тт = 25 МПа, рис. 266,6, т. с. сопротивление деформации в условиях сверхпластичности заметно уменьшается). [c.496]

В общем случае, когда роль взаимодействия атомов С существенна и разность щ — щ отлична от нуля, наличие этой разности в уравнении (12,13) приводит к исчезновению решения щ — /гг = О при высоких (конечных) температурах, т. е. к отсутствию фазового перехода типа порядок — беспорядок. В этом смысле роль разности щ — мг оказывается аналогичной роли внешнего магнитного поля в теории ферромагнитных превращений. [c.169]

В работе /129/ исследовано воздействие импульсных электрических разрядов на силикатные минералы - альбит, олигоклаз, лабрадор, микроклин, мусковит, кварц, оливин, близкий к форстериту, и сподумен. Эти минералы были выбраны, исходя из следующих соображений. У кварца и сподумена можно было ожидать полиморфных переходов. (Полиморфные превращения сподумена необратимы, а сохранению обратимых полиморфных превращений кварца должна была способствовать закалка при быстром охлаждении в жидкой среде). Мусковит может обнаруживать высокотемпературную реакцию дегидратации. Плагиоклазы и микроклин могут претерпевать ряд структурных превращений типа порядок-беспорядок . Температура плавления перечисленных выше минералов находится в интервале температур от 1080 до 1850°С. Если бы в случае плагиоклазов и оливина образовывалось стекло в количествах, достаточных для его выделения, то по составу стекла и известным диаграммам плавкости систем альбит-анортит и форстерит-фаялит можно было бы судить о температурах, при которых плавится вещество. [c.200]

Хотя определение степени полноты процесса было дано только для химической реакции с вполне определенными стехиометрическими коэффициентами, этим параметром можно характеризовать и физикохимические превращения более общего характера. Так, например, превращения порядок — беспорядок , наблюдаемые в сплаве Au- u экви-молярного состава при повышении температуры, могут быть охарактеризованы внутренним параметром, относящимся к среднему числу атомов Сп, окружающих один атом Аи. Однако в этих случаях оказывается невозможным написать химическое уравнение со стехиометрическими коэффициентами. [c.24]

В сплавах Си — 2п — А1, как и в сплавах Си — А1 — N1, распад высокотемпературной фазы не происходит. При быстром охлаждении высокотемпературной /3-фазы с неупорядоченной структурой при промежуточной Т происходит превращение порядок — беспорядок, при этом возникает /З -фаза с упорядоченной структурой. Эта фаза является исходной фазой в сплавах Си — 2п — А1, она имеет упорядоченную структуру типа В2 (или СэС ). Однако в некоторых случаях в зависимости от состава в области сравнительно высоких температур наблюдается превращение В2 ООз, при комнатной Т существует структура ООз. [c.103]

Метод позволяет получить точные значения скрытой и удельной теплоты из кривых нагревания или охлаждения он был применен для измерения аномалии на кривой удельной теплоемкости Р-латуни в процессе превращения порядок — беспорядок . Полученные результаты хорошо согласовывались с другими определениями. [c.161]

Примерами фазовых переходов первого рода могут служить агрегатные и аллотропические превращения, примерами переходов второго рода — превращения порядок — беспорядок в сплавах типа р-латуни, переход из ферромагнитного в парамагнитное состояние (магнитное превращение), переход в сверхпроводящее состояние и др. [c.148]

Превраш ение порядок — беспорядок, так же как и магнитные превращения, относится к кооперативным явлениям. Чем больше атомов вследствие теплового движения оказываются в чужих узлах, тем меньше становится разница в энергиях, определяемая уравнением (13), и тем легче сплаву в дальнейшем перейти в неупорядоченное состояние. В конечном итоге достигается критическая температура Тс, при которой какие-либо различия между разными узлами полностью исчезают. [c.214]

Превращения в твердом состоянии типа порядок беспорядок подробно описаны в других главах (см. ФМ-1, гл. III) и более детально рассматриваются в связи с экспериментальными методами исследования диаграмм состояния в разд. 16 этой главы. [c.57]

Фиг. 48. Диаграмма состояния в области превращения порядок беспорядок.

К основным методам исследования превращений порядок беспорядок относятся методы определения удельной теплоемкости, рентгеновские методы, метод измерения электропровод- ности и термический анализ. Эти методы кратко рассматриваются ниже, [c.122]

В общем случае кривая зависимости удельной теплоемкости от температуры для сплава, претерпевающего при нагреве превращение порядок беспорядок, имеет форму, показанную на фиг. 49, причем критическая температура отмечается по быстрому [c.123]

Когда система неустойчива по отношению к флуктуациям второго типа, происходит превращение одновременно по всему объему. Эта реакция, следовательно, гомогенная, и ее можно сравнить с химическими реакциями в парах или в однофазной жидкости. Необходимые для такого перехода условия могут выполняться в случае некоторых переходов порядок — беспорядок в сплавах или в случае процессов выделения, когда пересыщенный твердый раствор распадается на две фазы, имеющие. одинаковую структуру, но разные составы и периоды решетки. При переходах между твердыми фазами с различной структурой обычно невозможно избежать образования зародышей, так как эти структуры не могут в силу их различия непрерывно переходить одна в другую, и, следовательно, граница не может быть диффузной. [c.229]

Кристаллографические особенности мартенситных превращений присущи также некоторым переходам типа порядок — беспорядок. Хотя в этих случаях граница между упорядоченной и неупорядоченной областями в принципе является скользящей, скорость ее движения должна быть ограничена скоростью взаимного обмена местами соседних атомов разного сорта. [c.235]

Таким образом, последовательное описание систем, значительно удаленных от состояния равновесия, приводит к концепции о потенциальном рельефе, который может менять свою форму U(r) под внешним воздействием [58]. Покажем, каким образом эта концепция позволяет интерпретировать данные о ближнем порядке смещений, наблюдающемся вблизи полиморфных, мартенситных и w-превращений [90]. В ходе таких превращений потенциальный рельеф (/ (г), минимумы которого отвечают положениям атомов исходной фазы, перестраивается в рельеф I7f(r) фазы, получающейся в результате превращения. Так, при ГЦК — ГПУ превращении три минимума ГЦК решетки вдоль направления [111] сливаются в два минимума ГПУ структуры в направлении [ООО 1 ]. Разумеется, с приближением к точке превращения такая перестройка протекает не по всему объему. Поскольку вдали от Гд флуктуации SV(r, t) = и т, t) пренебрежимо малы, то макроскопический ансамбль рельефов i7(r) практически сводится к исходному С/, (г). С приближением к точке превращения флуктуации 6U r,t) изменяются таким образом, что в областях порядка корреляционной длины потенциальный рельеф приобретает конечную форму U r). Это и есть области ближнего порядка смещения. Подобно гетерофазным флуктуациям при переходах порядок—беспорядок эти области, будучи метастабильными, динамически исчезают и появляются в разных местах кристалла. С приближением к Гц суммарный объем областей ближнего порядка растет, распространяясь [c.119]

Превращения с разупорядочением (переход порядок—беспорядок). Согласно классификации Бюргера, превращения могут происходить вследствие вращения определенных атомных группировок (например, молекулы СН4 в твердом метане) или статистического распределения атомов по эквивалентным местам решетки. Превращение первого типа протекает обычно быстро, а последнего — медленно Многочисленные примеры статистического распределения атомов по равноценным местам решетки при высоких температурах известны из металловедения. [c.165]

Такой результат следовало ожидать, если учесть, что образование точечных дефектов, индуцированных облучением, и вызываемые ими искажения решетки ведут к незначительным сдвигам атомов, соответствующим превращению со смещением. Также наблюдались превращения типа перехода порядок — беспорядок. В табл. 9.4 приведены некоторые полиморфные превращения, вызванные нейтронным облучением. [c.179]

Описанная выше методика была использована для исследования термического расширения веществ, претерпевающих в интервале 100 - 300°К фазовые превращения типа "порядок-беспорядок" [c.92]

УПОРЯДОЧЕНИЕ СПЛАВОВ — процесс образования дальнего порядка и ближнего порядка в расположении атомов разного сорта по узлам кристаллич. решетки твердого раствора. Переход беспорядок — дальний порядок является фазовым превращением, а твердый раствор с дальним порядком — упорядоченной фазой (см. Сверхструктура, Металлические соединения). В упорядоченных фазах, в отличие от других соединений, степень дальнего порядка i] уменьшается постепенно с повышением темп-ры до темп-ры фазового превращения — точки Курнакова (Т .), либо достигая нуля в Tj, (переход 2-го рода), либо достигая нек-рого значения т ц, к-рое в Tj, падает скачком до нуля (переход 1-го рода). Наибольшее т) в упорядоченных фазах наблюдается при стехиометрич. составах, что позволяет отнести эти фазы к дальтонидам. Упорядоченные фазы образуются в твердых растворах с pa i-личной кристаллич. структурой, причем одной структуре и стехиометрии могут соответствовать разные типы упорядоченных фаз (рис., а и б). [c.254]

В настоящей работе рассматриваются экспериментальные данные о характере изменения теплопроводности в области ФП, протекающих без изменения химического состава фаз полиморфные превращения, связанные с изменением симметрии кристаллической решетки вследствие перестройки атомов, в том числе превращения типа ян-теллеровских искажений и переходы порядок 2 беспорядок переходы, связанные с упорядочением магнитных (ферро-, антиферромагнетик парамагнетик) или электрических (сегнетоэлектрик нараэлектрик) моментов. [c.44]

Рассматриваются происходящие иа междоузлиях фазовые превращения типа переходов порядок — беспорядок, процессы распада, диффузия, внедренных атомов, а таклсе кинетика процессов их порераспредедеппя в случаях нарушепня равновесия. [c.2]

В работах Т. Де Донде указанные затруднения преодолеваются введением новой функции состояния — сродства, непосредственно характеризующего химическую реакцию и тесно связанного с ее термодинамической необратимостью. С помощью этой функции рассчитывается некомпенсированная теплота или связанное с протеканием химической реакции возрастание энтропии. Для количественного описания химического процесса Т. Де Донде вводит понятие степени полноты реакции . При этом состояние рассматриваемой системы определяется двумя физическими переменными (например, 7 и У или 7 и Р) и по существу химическими переменными — параметрами каждый из которых относится к одному из возможных в рассматриваемой системе физико-химических процессов. Понятие степени полноты реакции имеет широкий смысл и может быть использовано для описания не только химических, но и других процессов, в частности фазовых превращений, которые формально можно представить с помощью сте-хиометрических уравнений, а также процессов типа порядок — беспорядок в твердых растворах, для которых записать химическое уравнение не представляется возможным. Как видим, круг вопросов, рассматриваемых методом Де Донде, необычайно широк. Для указанных выше процессов непосредственный расчет возрастания энтропии неизбежно приводит к введению понятия сродства, которое всегда имеет тот же знак, что и скорость реакции, и может рассматриваться как движущая сила протекающего в системе процесса. [c.10]

В зависимости от соотношения размеров атомов в сплавах могут образовываться твёрдые растворы з а-м е щ е н и я (атомы растворённого металла замещают в кристаллич. решётке атомы растворителя) и внедрения (атомы растворённого элемента располагаются в межатомных промежутках решётки растворителя). На базе интерметаллич. соединений могут образовываться твёрдые растворы (дефектные по одному из компонентов). Мин. значению свободной энергии твёрдых растворов соответствует упорядоченное расположение атомов разного сорта сверхструктурл). Разрушение сверхструктур при высоких темп-рах сопровождается появлением аномалий ряда физ. свойств превращение порядок—беспорядок в зависимости от состава сплава может быть фазовым переходом 1-го либо 2-го рода. [c.112]

Другое явление, связанное с образованием твердых растворов металлов, заключается в развитии сверхструктуры при тщательном отжиге сплавов. Это превращение типа порядок — беспорядок приводит к образованию так называемых интерметаллнческих соединений. Некоторые примеры перестройки кристаллической решетки подобного рода известны и среди хорошо изученных двойных сплавов платппы или палладия (наряду со спла-DOM родия с медью). Из физических основ металловедения известно, что образование сверхструктуры может происходить в тех случаях, когда условия благоприятствуют хорошей взаимной растворимости, но когда радиусы участвующих в превращении атомов сильно разнятся, хотя и не настолько, чтобы полностью помешать образованию растворов. Интересно отметить, что образование сверхструктуры происходит, по-видимому, в сплавах платины или палладия с некоторыми обычными металлами (табл. 8), хотя сведений о том, что это явление наблюдается в двойных системах, образованных самими платиновыми металлами, не имеется. Ясно, что обычные металлы (см. табл. 8) отличаются по величине своих атомных радиусов от платиновых мета.7Лов, серебра и золота. Некоторые из этих упорядоченных структур с обычными металлами, особенно с кобальтом, обладают интересными магнитными свойствами. [c.497]

Рис. 2.79. Результаты прогнозирования соотношения между Т превращения порядок — беспорядок В2 0(7, и составом сппавов Си — 2п

Во многих случаях приложения термического анализа достаточно определить температуру остановок и указать их относительные величины в серии сплавов. Однако для определения природы превращения бывает необходимо более детальное знание термических эффектов. Примером явл1яется превращение порядок — беспорядок , происходящее при высокой температуре, которое не может быть обнаружено обычными рентгеновскими методами вследствие того, -что изменение структуры произошло уже при низких температурах или из-за очень малого различия в величине атомных радиусов компонентов сплава. Качественные методы, описанные в главе 11, полезны, но доказательство является более убедительным, если для области превращения установлено соотношение между удельной теплоемкостью и температурой. В принципе терми-чтекий анализ может быть использован для измерения скрытой теплоты и теплоемкости, но на практике очень трудно получить количественные данные из кривых охлаждения, снятых обычным путем. Даже если поддерживается постоянная скорость нагрева или охлаждения, тепловой поток к образцу или От образца не является постоянным, так как разность температур между образцом и окружающей его средой меняется во премя остановку а с температурой меняется излучательна [c.159]

Однако стоит сплав нагреть до 390°С, как гармр ПИЯ исчезнет, и мы увидим обычный твердый раствор замещения с хаотично перемешанными атомами. Vnd- охлаждении восстанавливается вновь. На прозаиче охлаждении восстанавливаетя вновь. На прозаическом языке физики эти превращения называются фазовыми переходами порядок — беспорядок или упорядочением твердых растворов. [c.171]

Сходные аргументы позволили К. Тамману в 1919 году предсказать существование в твердых растворах фазовых переходов порядок—беспорядок. Впрочем, предсказать — не совсем точное слово. За несколько лет до его работы Н. С. Курнаков с соавторами экспериментально обнаружили признаки протекания в твердых растворах каких-то дотоле неизвестных фазовых превращений. Ими было показано, что при охлаждении сплавов системы медь — золото их сопротивление при некоторых температурах скачкообразно падает. Например, для сплава состава СизАи температура скачка составляет приблизительно 390°С. Скачок сопротивления — реакция на какое-то превращение, происходящее в сплаве при этой температуре. Может ли им быть упорядочение [c.171]

Некоторые сплавы при определенном составе могут существовать как в виде упорядоченных (при более низких температурах), так и в виде неупорядоченных (при более высоких температурах) твердых растворов. Переход упорядоченного состояния в неупорядоченное и обратно может быть фазовым переходом как первого, так и второго рода (подобно ферромагнитным превращениям в точке Кюри или переходу обычного гелия в сверхтекучий). В этом случае он носит кооперативный характер. Общая термодинамическая теория таких переходов была создана Л. Д. Ландау, показавшям наличие связи между таким превращением и изменением симметрии. Температура превращений порядок — беспорядок Тс. Подобные переходы наблюдаются, например, в р-латуни, РезА1, сплавах Гейслера. [c.159]

Гусев Александр Иванович профессор, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией тугоплавких соединений Института химии твердого тела Уральского отделения РАН Область научных интересов термодинамика фазовых превращений беспорядок-порядок и фазовые равновесия в сильно нестехио-метрических соединениях, структура и свойства нанокристаллических материалов, физическое материаловедение [c.223]

Когда система неустойчива по отношению к флуктуациям второго типа, происходит гомогенное превращение одновременно во всем объеме. Необходимые для гомогенных превращений условия выполняются при сппнодальном распаде и некоторых переходах типа порядок—беспорядок . [c.200]

С другой стороны, наличие ограниченной двухфазной области нельзя считать обязательным, и ее можно наносить на диаграмму состояния, только если присутствие ее было отчетливо обнаружено. Очень тщательное исследование с использованием метода количественной металлографии было проведено Беком и Смитом [1] эти авторы изучили превращение порядок беспорядок в Р-фа.зе (GnZn) системы Си — Zn. В равновесии с а-твердым раствором на основе меди находятся как неупорядоченная, так и упорядоченная фаза, так что если между ними существует двухфазная область, то граница между фазовыми областями а + Р и р при температуре упорядочения должна сместиться в сторону (см. фиг. 19). Такого смещения в действительности не наблюдалось, так что в этом случае двухфазная область должна отсутствовать или иметь очень небольшие размеры. [c.122]

Ж удельная теплоемкость исследуемого образца при любой температуре определяется по наклону записанных кривых в координатах время — температура при соответствующей температуре в трех опытах. Этим способом можно построить кривую зависимости удельной теплоемкости от температуры для любого превра-. щения порядок беспорядок, которое происходит с достаточно большой скоростью. Если, однако, превращение протекает с небольшой скоростью, то можно не приблизиться к равновесному состоянию с применяемыми на практике скоростями нагрева или охлай<дения, и результаты определения удельной теплоемкости хотя и дадут некоторые сведения о природе превращения, но будут неточными. Для изучения таких превращений можно использовать любой метод, который позволяет строить кривые зависимости удельной теплоемкости от температуры и проводить интегрирование площади между кривой и линией, представляющей аддитивную зависимость между теплоемкостями компонентов для оценки теплового эффекта превращения. [c.124]

Электропроводность или электросопротивление сплава, претерпевающего превращение порядок беспорядок, сильно зависят от степени порядка. В общем случае электросопротивление полностью упорядоченных сплавов существенно ниже электросопротивления неупорядоченных вследствие периодичного расположения центров рассеивания. Если кривая зависимости электросопротивления от температуры для сплава, точно отвечающего по составу соединению СпзЛи, построена по результатам измерений, полученным после таких выдержек при каждой заданной температуре, которые обеспечивают постоянное значение электросопротивления, то она имеет вид, показанный на фиг. 50 (кривая PQRS). Это равновесная кривая. [c.126]

Проблема описания конденсированной среды, подверженной интенсивному внешнему воздействию, является одной из важнейших в современной физике. В последние годы в этом направлении были достигнуты значительные успехи (см. [16, 17, 58, 73, 74, 76-82, 86]). В частности, объяснены основные особенности микроскопической картины структурных фазовых превращений на атомном уровне (например, сегнетоэлектри-ческие и мартенситные превращения, упорядочение и распад твердых растворов). Характерная особенность теории структурных превращений состоит в их разделении на два класса — переходы типа смещения и порядок—беспорядок. Такая классификация определяется координатной зависимостью потенциальной энергии атома и т) для переходов типа смещения реализуется одноямный потенциал (рис. 64 а), а для переходов порядок—беспорядок — двуямный (рис. 646). Соответственно, в первом случае переход сводится к смещению минимума зависимости 7(г), а во втором атомы перераспределяются между минимумами, отвечающими различным координатам К,, Кз. [c.224]

Тщательные структурные исследования Фергусона с сотрудниками [14] показали, что диморфизм КаЛ181зОд представляет типичный пример превращения порядок—беспорядок . Проблемой упорядочения в группе полевых шпатов детально занимался [c.156]

Из экспериментальных данных следует, что ниже 1400° С нет превращения порядок — беспорядок. Сравнение наблюдаемых и рассчитанных отношений интенсивности рентгеновских линий свидетельствует о том, что большинство отношений соответствует упорядоченной структуре. Это подтверждается также тем, что увеличения параметра решетки, которое всегда сопровождает превращение порядок — беспорядок, не наблюдалось. Основные результаты табл. 5 показаны в табл. 6. Отношения 200/211, 420/332 и 600/611 находятся в хорошем соответствии с рассчитанными (в пределах ошибки опыта). Исключением является образец 75 N6, 1300 Р12, аномалией является несовпадение отношений 200/211. Это свидетельствует или об эффекте ориентации (хотя подготовку образца вели так, чтобы это исключить), или о далеком расположении максимумов 200 и 211 (8°, 20). В других отношениях максимумы были отделены не более, чем на 6°, 20). Очень неудачно, то, что отношение 210/211 нельзя получить экспериментально, это отношение очень чувствительно к переходу порядок — беспорядок. Однако присутствие ЫЬзЗпа не давало возможности получить точное значение интенсивности линии 210. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...