Скорость образования зародышей

Чем больше скорость образования зародышей и чем больше скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. При равновесной температуре кристаллизации (Тап) число зародышей и скорость роста равны нулю, поэтому кристаллизации не происходит (рис. 22). При увеличении степени переохлаждения скорость [c.34]

Такой характер изменения ч, з. и с. р. в зависимости от степени переохлаждения объясняется следующ,им. С повышением степени переохлаждения разность свободных энергий жидкого и твердого металлов AF (см. рис. 16) возрастает, что способствует повышению скорости кристаллизации, т. е. скорости образования зародышей и их роста (рис. 22). Однако для образования и роста зародышей требуется диффузионное перемещение атомов в жидком металле. [c.35]

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии (коэффициента диффузии D) (рис. 22) образование зародышей и их рост затруднены. Вследствие этого, число зародышей и скорость их роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большой выигрыш объемной свободной энергии AF при кристаллизации оказывается недостаточным для образования кристаллических зародышей и их роста (ч. 3. = О, с. р. = 0). В этом случае после затвердения должно быть достигнуто аморфное состояние. Для металлов в обычных условиях реализуются лишь восходящие ветви скорости образования зародышей (ч. з.) и скорости роста (с. р.) (рис. 22 сплошные линии). Металл в этих условиях затвердевает раньше, чем достигаются степени переохлаждения, вызывающие снижение ч. з и с. р. Скорость образования зародышей и линейная скорость роста кристаллов определяют скорость кристаллизации. Средняя скорость изотермической кристаллизации о с увеличением степени переохлаждения, как и ч. 3. и с. р. сначала растет, достигает максимума, а затем падает (рис. 22). [c.35]

Величина зерна. Чем больше скорость образования зародышей и меньше скорость их роста, тем меньше размер кристалла, выросшего из одного зародыша (зерно), и следовательно, более мелкозернистой будет структура металла. [c.35]

Теоретический и измеренный профили давления, свидетельствующие о появлении скачка конденсации, представлены на фиг. 7.21. Расчетная скорость образования зародышей приведена на фиг. 7.22, откуда видно, что для получения данной скорости образования зародышей при более низких температурах требуется большее пересыщение. Степень пересыщения непрерывно увеличивается до наступления конденсации, происходящей с большой скоростью. [c.332]

Ф и г. 7.22. Расчетная скорость образования зародышей при конденсации [c.333]

Изложенные методы расчетов и экспериментальных оценок ракетных двигателей являются, конечно, идеализированными Если в ракетном топливе используются металлы или их соеда не-ния, то в процессе адиабатического расширения возможна конден сация некоторых продуктов сгорания. При конденсации выделяется тепло и уменьшается число молей газа. Из-за высокой скорости потока условия равновесия не выполняются. Для определения различных видов потерь в дополнение к обусловленным запаздыванием по температуре и скорости требуется знать скорость образования зародышей, конденсации (разд. 3.2) и химических реакций (разд. 3.3). Однако для веществ, образующихся при работе ракетного двигателя, и условий его работы указанные-скорости в общем случае неизвестны. В этом состоит основная трудность сравнения расчетных и действительных характеристик ракетного двигателя. [c.335]

Вероятность w, определяющая общую скорость образования зародышей (число центров кристаллизации п), равна произведению вероятностей составляющих процессов [c.438]

Таким образом, под влиянием двух противоположных тенденций при изменении температуры складываются оптимальные условия, при которых скорость образования зародышей кристаллизации максимальна (рис. 12.4). [c.438]

MOB, что затрудняет присоединение атомов друг к другу в процессе образования зародышей критического размера. Таким образом, зависимость скорости образования зародышей от степени переохлаждения будет иметь максимум. С повышением температуры при нагреве выше Гр подвижность атомов будет возрастать, что обусловливает монотонное нарастание скорости образования зародышей с увеличением степени перегрева. Рост новой фазы происходит за счет исходной путем относительно медленной миграции межфазной границы в результате последовательного перехода атомов через эту границу. Изменение составляющих энергии при росте фазы, аналогичное ее изменениям при образовании зародышей, также обусловливает зависимость скорости линейного роста от степени переохлаждения, имеющ,ую максимум. При этом максимум скорости линейного роста сдвинут в сторону меньших переохлаждений по сравнению с максимумом скорости образования зародышей. При данной постоянной температуре процесс протекает изотермически и относительный объем образующейся новой фазы V увеличивается со временем. Общая скорость фазового превращения определяется суммой скоростей зарождения и роста новой фазы (рис. 13.3). [c.494]

При А7=0 процесс кристаллизации не идет, скорости образования зародышей и их роста равны нулю. При ЬТ=а число центров кристаллизации небольшое, а скорость их роста максимальна. В этом случае структура металла будет крупнозернистой. При АТ=Ь число центров - максимально, а скорость их роста. мала. Структура металла мелкозернистая. [c.44]

Начальное зерно аустенита при образовании из перлита мелкое. Чем выше скорость нагрева, тем меньше зерно аустенита, так как скорость образования зародышей выше, чем скорость их роста. [c.49]

В описанном случае установившаяся скорость образования зародышей и роста оксида может определять интенсивность окисления металла в целом. [c.47]

При моделировании на ЭВМ насыщения из внешней среды показано, что формирование фазового состава диффузионного слоя зависит от соотношения двух величин — скорости образования зародышей новой фазы 2 12) 9з2 и скорости роста возникшей ранее фазы 3 за счет исходной фазы 1. Если эти величины соизмеримы, то относительно быстро формируется сплошной слой новой фазы 2 и фазовый состав диффузионного слоя соответствует равновесной диаграмме состояния. Если же д 121 Ъгч то фаза 2 отсутствует ее образование подавляется быстрым ростом фазы 3 за счет исходной фазы 1. Результаты математического моделирования согласуются с данными для систем Мо—31, Nb—81, 31 и др. [5]. [c.21]

Как указывается в работе [19], имеется высокая вероятность образования плоских зародышей растворения твердого тела (моно-атомных углублений) на тех участках поверхности, на которых плотность энергии решетки и химический потенциал больше такими местами прежде всего являются окрестности выхода краевых дислокаций. Поскольку на грани совершенного кристалла образование зародышей растворения носит случайный характер и требует относительно больших затрат энергии, то, если скорость такого растворения невелика, на грани реального кристалла, растворяющегося с заметной скоростью, образование зародышей должно происходить в местах пересечения дислокаций с поверхностью кристалла, т. е. в очагах локального плавления, где АР = = ст и указанные выше условия проявления механохимического эффекта могут выполняться (по крайней мере, для участков металла в состоянии медленного растворения в не слишком агрессивных электролитах). [c.26]

Центральный вопрос кинетики конденсации — это вопрос о скорости образования зародышей критического размера и их дальнейшем росте. Увеличение размеров капелек, достигших и перешагнувших критический барьер, ведет к разрушению метастабильного состояния системы, а следовательно, к изменению параметров пара и отклонению распределения зародышей по размерам от равновесных значений. В то же время закономерности, описывающие результаты флуктуации плотности, получены исходя из того условия, что температура, давление и число молекул паровой фазы сохраняются стабильными. Для того, чтобы полученные соотношения могли быть использованы в условиях нестационарного распределения, требуется ввести соглашения, сводящие действительный процесс к искусственной квазистационарной схеме. Принимается, что капельки с числом молекул, несколько превышающим критическое, удаляются по мере их образования из системы и заменяются эквивалентным количеством отдельных молекул в такой системе состояние пара сохраняется стабильным. [c.130]

Рис. 4-9. Скорости образования зародышей критического размера.

Из формул (4-15) и (4-15 ) следует, что изолированный от внешних воздействий пар не может неограниченно долго существовать в перенасыщенном состоянии. При любой степени перенасыщения скорость образования зародышей критического размера не обращается в нуль. Следовательно, с течением времени должно происходить монотонное накопление капелек, способных к дальнейшему росту. Какая-то часть зародышей критического размера, потеряв одну из своих составных частиц, может распасться, но некоторая доля зародышей присоединит к себе еще одну молекулу и в результате этого будет продолжать расти. Увеличение во времени размеров и числа капелек должно, в конечном счете, привести к образованию такого количества конденсата, которое вызовет переход метастабильной системы в абсолютно устойчивое состояние. К сожалению, остается невыясненным, при каком количестве растущих зародышей и каком содержании конденсированной фазы такой самопроизвольный переход может произойти. [c.134]

При движении в сопловых каналах скорость образования зародышей критического размера изменяется вдоль потока. При этом место разрушения перенасыщенного состояния, по-видимому, зависит от физических свойств среды, ее начальных параметров и продольного профиля сопла. [c.134]

Поэтому нельзя рассчитывать на большую точность в определении скорости образования зародышей. [c.115]

Скорость образования зародышей I для практических расчётов может быть определена по формуле [13] [c.91]

В вышеприведённых формулах приняты следующие обозначения I скорость образования зародышей а - коэффициент конденсации, а = 0,04 р - плотность воды р - давление водяного пара Т - температура. К М - масса 1 киломоля воды а - коэффициент поверхностного натяжения. [c.91]

При гомогенной конденсации водяного пара под критическим пересыщением 5кр понимают такое пересыщение, при котором скорость образования зародышей в единице объёма и в единицу времени, способных к дальнейшему росту, /= 10 м" -с" Такое допущение является условным, так как процесс образования зародышей происходит и при I < 10 , но скорость этого процесса мала. В табл. 4.3 приведены данные по скорости образования зародышей при гомогенной конденсации в зависимости от пересыщения пара. Так, при [c.91]

S = 3,4 величина /= 10 м -с а при S = 3,6 величина I = 1,2-10 м -с т. е. скорость образования зародышей увеличилась в 120 раз. [c.91]

Зависимость скорости образования зародышей от пересыщения [c.91]

Пересыщение, S Скорость образования зародышей /, м -с [c.91]

Каждой скорости образования зародышей I соответствует строго определённая предельная численная концентрация [13] [c.92]

Чем больше скорость образовании. зародышей и их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. [c.31]

Как ука.зывалось выше, зародыши аустенита при нагреве выше температуры Ас1 образуются на границах раздела феррит — карбид. При таком нагреве число зародышей всегда достаточно велико и начальное зерно аустенита мелкое. Чем выше скорость нагрева, тем меньше зерно аустенита, так как скорость образования зародышей выше, чем скорость их роста. [c.159]

Одним из самых распространенных химических методов получения высокодисперсных порошков нитридов, карбидов, боридов и оксидов является плазмохимический синтез [42—48]. Основные условия получения высокодисперсных порошков этим методом — протекание реакции вдали от равновесия и высокая скорость образования зародышей новой фазы при малой скорости их роста. В реальных условиях плазмохимического синтеза получение наночастиц целесообразно осуществлять за счет увеличения скорости охлаждения потока плазмы, в котором происходит конденсация из газовой фазы благодаря этому уменьшается размер образующихся частиц, а также подавляется рост частиц путем их слияния при столкновении. [c.23]

При небольшой степени переохлаждения ДТ (малой скорости охлаждения) число зародышей мало. В этих условиях будет получено крупное зерно. С увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей возрастает и размер зерна в затвердев шем мечалле уменьшается. [c.35]

Используя соотношения Стодолы [763] и Осватича [584] для падающих на каплю и испаряющихся с ее поверхности молекул, Дафф вывел уравнения роста капли, а также уравнения ее температуры, массы и энергии. Уравнение скорости образования зародышей при конденсации пересыщенного пара приведено Френкелем [229] [c.331]

Суммарная скорость кристаллизации зависит от многих параметров времени, температуры, линейной скорости кристаллизации и скорости образования зародышей, объема незакристаллизовав-шегося расплава. Внешние воздействия на процесс кристаллизации различны и в значительной степени определяются их влиянием на такие параметры, как скорость образования зародышей, линейная скорость кристаллизации и др. Экспериментально доказано, что ионизирующее излучение, а также электрическое и магнитное поля способствуют образованию новых центров кристаллизации, соответственно изменяя результаты технологических процессов. [c.50]

Рис 9. Схема кристаллизации металла При ДТ = о процесс кристаллизации не идет, скорости образования зародышей и их роста равны нулю. При ДТ = а число центров к ристаллизаиии небольшое, а скорость их роста максимальна. В этом случае структура металла будет крупнозернистой. При ДТ = в число центров - максимально, а скорость их роста мала. Структура металла - мелкозернистая. При больших степенях переохлаждения ДТ = с скорость кристаллизации и число центров равны НУЛЮ, Подвижность атомов уже недостаточна для того, чтобы осушеств- [c.16]

В предшествующем параграфе было показано, что ядрами конденсации в быстродвижущемся потоке служат главным образом собственные зародыши флуктуацион-ного происхождения доля конденсата, выпадающего на поверхностях извне привнесенных взвесей, практически не ощутима. В таком случае для определения количества центров конденсации, возникающих за единицу времени в единице парового объема, можно применить формулу (4-15 ) или (4-15"). Сочетание формулы скорости образования зародышей критического размера с выражениями, описывающими закономерности их роста, позволяет получить недостающее уравнение, связывающее изменение расхода конденсата dmJdx с параметрами потока. [c.147]

На рис. 36 в качестве примера пунктиром нанесена кривая I = f AT) для р=0,1бар, построенная с учетом замсимости поверхностного натяжения от радиуса капли. Из сопоставления кривых на этой диаграмме следует, что учет зависимости а от радиуса капель заметно повышает величину скорости образования зародышей в области больших переохлаждений. Другими словами, можно ожидать бурного образования капель при меньших переохлаждениях по сравнению с вычисленными без учета зависимости а от радиуса капель. [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...