Процесс образования кристаллов

Кристаллизацией называют процесс образования кристаллов. Различают первичную и вторичную кристаллизацию первичная — образование кристаллов из жидкости в процессе затвердевания металла вторичная — изменение кристаллического строения металла в твердом состоянии. [c.21]

Кристаллизация — процесс образования кристаллов. При этом кристаллизация из паров, растворов и расплавов рассматривается как первичная, а из твердого вещества в другое кристаллическое или аморфное состояние — как вторичная. [c.26]

Как известно, к анализу процессов образования кристаллов не только из жидкой фазы, но и в случае фазовых превращений в твердом состоянии могут быть привлечены представления о кристаллизационных параметрах - скорости зарождения центров кристаллизации с и скорости их роста С. В чисто математическом аспекте задача описания кинетических закономерностей таких превращений при изотермическом характере процесса решена Н.А. Колмогоровым и устанавливает временную зависимость объема новой фазы в виде [c.67]

Твердый металл состоит из огромного количества кристаллов, плотно примыкающих друг к другу. Свойства металла зависят не только от порядка расположения атомов в кристалле, но и от формы отдельных кристаллов, их размеров и границ соприкосновения. Порядок расположения атомов (тип кристаллической решетки) — природное свойство металла, форма кристаллов и их размеры зависят от процесса перехода металла из жидкого состояния в твердое. Процесс образования кристаллов при затвердевании металла называется кристаллизацией. При кристаллизации металла выделяется теплота, при переходе же металла из твердого состояния в жидкое происходит поглощение теплоты. [c.10]

Кривые охлаждения. Процесс кристаллизации металла, охлаждаемого очень медленно, можно рассматривать по кривой охлаждения (рис. 5, а), которую получают опытным путем. Она показывает, что температура жидкого металла понижается почти равномерно до температуры плавления Гдл (точка а на кривой), после чего падение температуры прекращается, несмотря на непрерывную отдачу тепла окружающей среды. Выделение теплоты кристаллизации связано с процессом образования кристаллов, протекающим от точки а до точки б. В точке б металл затвердевает, и дальнейшее падение температуры на кривой указывает на охлаждение затвердевшего слитка. [c.8]

Процесс образования кристаллов льда. При обслуживании топливной системы возникает необходимость в тщательном контроле качества топлива, которые обладают способностью поглощать из воздуха влагу, а количество растворенной в топливе воды зависит от температуры и относительной влажности воздуха. [c.145]

Процесс образования кристаллов льда 145 [c.417]

Процесс образования новой фазы при электроосаждении металлов (электрокристаллизация), имея много общего с процессом образования кристаллов в жидкости, паровой фазе или в расплаве, вместе с тем отличается рядом особенностей, вызванных наложением внешнего электрического поля. [c.114]

Кристаллизацией называют процесс образования кристаллов из жидкой или газообразной фазы. Форма, величина, а также ориентировка кристаллов влияют на все свойства металлов и сплавов. [c.68]

Трещины на поверхности твердого тела могут быть самого различного происхождения. Некоторые возникают в процессе образования кристаллов твердого тела, другие — в результате деформации уже полученных кристаллов, третьи — в результате воздействия окружающей среды. Они могут быть микроскопических размеров. В этом случае, учитывая трещины, можно приближенно судить об удельной поверхности твердого тела, т. е. [c.22]

Процесс образования кристаллов из жидкости принято называть первичной кристаллизацией (в отличие от вторичной, происходящей в твердом металле). [c.20]

Кристаллизацией называется процесс образования кристаллов как из жидкой фазы (первичная кристаллизация), так и из твердой фазы (вторичная кристаллизация). Первым описал процесс кристаллизации стали из жидкой фазы Д. К. Чернов в своей классической работе Исследования, относящиеся до структуры литых стальных болванок , опубликованной в 1878 г. [c.7]

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ - процесс образования кристаллов из жидкой или газообразной фазы. [c.70]

Первичная кристаллизация металла. Переход металла из жидкого состояния в твердое сопровождается перегруппировкой атомов из неупорядоченного их расположения в упорядоченное, закономерное, определяемое кристаллической решеткой. Процесс образования кристаллов в металле при его затвердевании называется кристаллизацией. Как установил еще Д. К. Чернов, кристаллизация состоит из двух элементарных, одновременно протекающих процессов [c.267]

Процесс образования кристаллов путем зарождения центров кристаллизации и их роста можно изучать путем рассмотрения моделей (схем), что с успехом применялось И. Л. Миркиным. Подобная модель кристаллизации представлена на фиг. 23. Предположим, что на площади, изображенной на фиг. 23, за 1 сек. возникает пять зародышей, которые растут с определенной скоростью. К концу первой секунды образовалось пять зародышей, к концу второй секунды они выросли и одновременно с этим возникло еще пять новых зародышей будущих кристаллов. Так, путем возникновения зародышей и их роста идет процесс кристаллизации, который, как видно в данном примере, заканчивается на седьмой секунде. [c.27]

Образование графита из жидкости или аустенита — медленно протекающий процесс, так как работа образования зародыша графита велика и требуется значительная диффузия атомов углерода для образования кристаллов графита, также необходим и отвод атомов железа от фронта кристаллизации графита. [c.206]

Процесс образования перлита — это процесс зарождения центров перлита и роста перлитных кристаллов, как было впервые в 1939 г. показано И, Л. Миркиным и затем (в 1941 г. н в последующих) развито Р. Мелом. [c.244]

Н. А. Шишаков, В. В. Андреева и Н. К. Андрущенко указывают на безусловную применимость теории ориентационного соответствия в минералогии и неприменимость ее в ряде случаев к процессам образования окислов на металлах, так как эта теория 1) игнорирует основное положение кристаллохимии, согласно которому характер структуры и соответствующие ей межатомные расстояния определяются законом плотнейшей упаковки, а не тем, что к решетке образующегося окисла примыкает металл 2) исходит из легкости деформирования только кристалла окисла, но игнорирует это свойство у металла, особенно у его поверхностного слоя. Эти авторы дополняют рассматриваемую теорию и предлагают [c.43]

Включения, как и дендриты,образуются только при кристаллизации. В процессе роста кристалла на его гранях могут образовываться включения маточного раствора, в котором растет кристалл, либо механических примесей, содержащихся в кристаллизующейся среде. Внутри кристалла включения располагаются не произвольно, а по определенным правилам. Газовые пузырьки при захвате их кристаллом вытягиваются, образуя тонкие каналы, расположенные перпендикулярно к фронту кристаллизации. Так же располагаются и пузырьки маточного раствора. В качестве механических включений внутрь кристалла могут попадать и кристаллы другого вещества, чаще всего более тугоплавкого, че.м вещество основного кристалла [21]. Однако следует отметить, что изучены лишь некоторые виды включений газовые, жидкие, твердые, газово-жидкие, трехфазные, причины и механизм их образования, в то время как их влияние на свойства материалов можно считать неисследованным. [c.51]

Величину Oi для краткости называют, по аналогии с жидкостью, просто поверхностным натяжением. Необходимо, однако, иметь в виду, что это не одно и то же, так как процесс образования новой поверхности у кристалла в общем случае связан с объемной деформацией. [c.225]

Как уже отмечалось в гл. П, пластическая деформация кристаллических тел может осуществляться не только скольжением, но и двойникованием. Двойникование для кристаллов с о. ц. к., г. ц. к. и г. п. у. решетками можно наблюдать при особых условиях деформирования. При этом металлографическими способами выявляются области, иначе травящиеся, чем окружающий матричный кристалл. Отличительными признаками этих областей являются прямолинейность и строгая кристаллографическая направленность двух параллельных границ. Дифракционными (рентгеновскими и др.) методами установлено, что эти области закономерно отличаются своей ориентировкой и расположением атомов относительно матрицы. Расположение атомов внутри этой области представляет собой зеркальное отражение расположения атомов в матричном кристалле (см. рис. 77,а). Плоскости зеркального отражения, пересечение которых с плоскостью шлифа имеют вид прямолинейных границ, являются плоскостями двойникования. Так, на рис. 77,а п б плоскостью двойникования является плоскость (112). Переориентированные области называют двойниками, а процесс их образования двойникованием. Двойники в кристаллах делятся на двойники роста (рост кристалла из расплава, в процессе рекристаллизации и отжига) и деформационные двойники. Двойникование при деформации — один из механизмов сдвиговой деформации. Для деформационного двойникования характерны высокие скорости и выделение энергии в форме звука с характерным потрескиванием в процессе деформации кристалла. Двойникование сопровождается скачкообразным изменением деформирующего усилия, [c.131]

Красовский А. Я. и Вайншток В. А. [3841 обратили внимание на необходимость учета перераспределения напряжений в вершине трещины, обусловленного не только пластическим течением, но и анизотропией упругих свойств кристалла. При таком подходе сравнение систем скола (плоскость — направление) по величине энергии, поглощаемой в процессе образования в вершине трещины пластической зоны, показывает, что системы с плоскостями (100) наиболее благоприятны для скола. [c.190]

Дислокации — не единственные дефекты кристалла известны также вакансии и межузельные атомы, образующиеся при переходе атома из узла кристаллической решетки в пространство между узлами. Межузельные атомы образуются в кристалле самопроизвольно, вследствие термических флуктуаций. Поэтому число их зависит от температуры при пониже1п и температуры число вакансий и межузельных атомов в чистом, т. е. не содержащем примесей, кристалле убывает до нуля. Дислокации, наоборот, не исчезают с уменьшением температуры. Можно считать, что число дислокаций с изменением температуры меняется незначительно, если только температура достаточно удалена от температуры плавления. При приближении к точке плавления число дислокаций быстро уменьшается. Дислокации не возникают в кристалле сами по себе, они образуются в процессе образования кристалла или в результате внешнего воздействия на кристалл. Дислокации являются важными характеристиками кристаллического состояния. В ядре дислокации (т. е. в окрестностях ее оси) атомы смещаются из положения равновесия, и в решетке возникают внутренние напряжения. С этой точки зрения дислокацию можно считать источником внутренних напряжений. [c.368]

Однако Д. К. Чернов не только различал в слитке несколько слоев, или зон, кристаллизации. Он сделал замечательный вывод о иеиостоянстве состава жидкой стали при затвердевании. В курсе лекций по сталелитейному делу, щючитаиных в 1898 г. слушателям Артиллерийской академии, он следующим образом описывает процесс образования кристалла стали Одио вещество, более мягкое, менее углеродистое, бросает оси, и другое, более угле- юдистое, оставаясь в то в]1емя еще жидким, тотчас же вслед за тем облепляет ростки . [c.89]

При дальнейшем нагревании от 200 до 650° происходит равномерное расширение образца. Нагревание от 650 до 750° приводит к резкому расширению образца вследствие роста кристаллов бисиликата натрия, причем это явление наблюдается только при первом нагревании, что указывает на необратимость процесса образования кристаллов бисили-ката натрия (рис. 30). сс [c.51]

Важным этапом в развитии исследований закалки стали было изучение характера кривых охлаждения [1] и установление (в конце первого двадцатилетия) того факта, что-мартенситное превращение протекает при температурах значительно ниже эвтектоидной точки. Результаты рентгенографических исследований кристаллической структуры мартенсита [2, 31 утвердили в двадцатых годах представление о мартенсите, как о перс-сыщенном твердом растворе углерода в а-железе. Было показано, что процесс превращения аустенита в мартенсит происходит без распада твердого раствора и заключается лишь в изменении решетки твердого раствора [4]. В эти же годы была установлена большая роль напряжений в протекании превращения аустенита в мартенсит и обнаружена аналогия в характере образования кристаллов мартенсита и деформационных двойников [5—7]. Обнаружение и определение закономерной ориентировки решетки мартенсита по отношению к решетке исходного аустенита [8, 9] создали основу для развития кристаллографии закалки стали и предсгавлений о механизме перестройки атомов в процессе перехода аустенита в мартенсит. Микрокинематографическое исследование, проведенное в начале тридцатых годов [10, 11), подтвердило представление об аналогии между процессом образования кристаллов мартенсита и процессом образования двойников. Время образования крисгаллов мартенсита оказалось меньше сотых долей секунды, дальнейший рост кристаллов не наблюдался. [c.670]

Главной причиной большого гистерезиса при мартенситном превращении является возникновение значительной энерпии упругих деформаций ( упругой энергии ) в процессе образования кристаллов мартенсита. Требуется большое переохлаждение, чтобы выигрыш в свободной энергии за счет изменения решетки мог перекрыть затраты на упругую деформацию ( упругую энергию ). [c.681]

Однако кристаллы мартенсита могут образоваться и выше точки УИ, если упругая энергия полностью или частично компенсируется в данной системе при внешнем приложении поля напряжений, противоположного тому, которое возникает в процессе образования кристалла мартенсита. Возможно, что образование кристаллов мартен-сигга при пластической деформации выше точки М обусловливается не только возникновением нарушений, стимулирующих обра-(зование зародышей, но и созданием такого поля. По мере повышения температуры для образования мартенсигга требуется все большая пластическая деформация. Повышение же степени деформации способствует увеличению сопротивления аустенита пластической деформации (упрочнение) и позволяет создать в нем более высокие напряжения. Чем ближе температура деформации к Го, тем большее приложенное извне напряжение (вследствие уменьшения ДР) необходи- [c.689]

Залитый в форму металл при охлаждении начинает крнсталли воваться. Кристаллизация — это процесс образования кристаллов при переходе из жидкого или газообразного состояния в твердое, а также при превращении одной фазы в другую в процессе остывания затвердевающего сплава. Образование кристаллов при Переходе из жидкого или газообразного состояния в твердое называют первичной кристаллизацией, а изменение формы кристаллов в твердом состоянии — вторичной кристаллизацией. От первичной кристаллизации зависит и вторичная, поэтому первичная кристаллизация является важнейшим фактором, определяющим механические и другие свойства отливки. [c.212]

Образование карбонатных отложений на трубах конденсаторов турбин зависит от ряда факторов, как-то величины карбонатной жесткости ((щелочности) воды, ко нцен-трации ионов кальция, содержания свободной СОг, тор мозящей протекание процесса распада бикарбонатов, общего солесодержания охлаждающей воды, ее температуры и, наконец, от наличия специфических веществ, тормозящих процесс образования кристаллов (например, органических соединений). Накипеобразующая способность воды может быть определена экспериментальным путем [Л. 2] или расчетно по так называемому индексу стабильности [Л. 3]. Ввиду трудности определения расчетного индекса стабильности для проектируемых объектов Г. Е. Крущель предложил [Л. 4] приближенную эмпирическую формулу, справедливую для поверхностных вод с окисляемостью ниже 28 мг1кг Оз при температурах нагрева до 40° С [c.144]

Грубые оценки показывают, что мы, по-видимому, не ошибаемся, считая, что основная часть энергии связи в ионных кристаллах обусловлена кулоновским (т. е. электростатическим) взаимодействием. Расстояние между положительным ионом и ближайшим отрицательным ионом в кристалле хлористого натрия равно 2,81-10 см, поэтому потенциальная энергия, связанная со взаимным притяжением пары ионов, равна 5,1 эВ. Эту величину можно сопоставить (рис. 3.10) с известной величиной энергии связи кристалла Na l — 7,9 эВ на одну молекулу (см.табл.3.5), рассматривая процесс образования кристалла из разделенных бесконечно далеко ионов Na+ и С1 . Значения 5,1 и 7,9 — одного порядка величины. Этот результат является весьма обнадеживающим и дает нам основание попытаться уже более точно рассчитать энергию решетки хлористого натрия. При оценке энергии связи (рис. 3.10) использовалась экспериментальная величина энергии сродства к электрону иона С1 из табл. 3.4. [c.127]

Следовательно, с увеличением степени переохлаждения (или с понижением температуры кристаллизации) размер критического зародыша уменьшается, тогда и работа, необходимая для его об-разова1птя, будет меньше. Поэтому с увеличением стеиени переохлаждения АТ, когда к росту способны зародыши все меньшего размера, сильно возрастает число зародышей (центров) кристаллизации (ч. з.) или скорость образования этих зародышей (с. р.) (см. рис. 22) Рост зародьппей кристаллизации происходит в результате перехода атомов из переохлажденной л идкости к кристаллам. Кристалл растет послойно, при этом каждый слой имеет одноатомную толщину. Различают два элементарных процесса роста кристаллов, [c.33]

Как подчеркивается в [21], многообразие дефектов кристаллической структуры и причин их образования говорит о невозможности единого процесса дефектообразования дефекты образуются как в процессе роста кристаллов, так и при последующей их обработке или в результате внешних воздействий. Например, такие дефекты, как дендриты, могут возникать только в процессе к-ристаллизации, а сдвиг возникает только в процессе деформации. [c.50]

Процессы образования дефеш-ов Проблема образования дефектов и их влияния на свойства материалов-одна из важнейших. Особенно актуален вопрос дефектообразования. Несмотря на огроьшое количество статей и работ, посвященных описанию дефектов и процессам их образования в кристаллах разной природы, аспек- [c.268]

Полученные результаты объясняются на основе представлений о возникновении регулярных диссипативных структур (РД< ) дефектов в Процессе образования остаточного нарушенного слоя При множественном локальном микроразрушении поверхности кристалла. РДС формируется из метастобильных комплексов неравновесных точечных дефектов, взаимодействующих через упругие и электрические поля и профиль распределения которых промодулирован дислокационным каркасом в области вдавливания абразивных гастиц. Переход кристалла после обработки в новое квазиравновесное состояние сопровождается распадом РДС, при котором возможны локальные фазовые переходы, проявляющиеся как отрицательная мнкрог10лзу4есть кремния. Обсуждаются аспекты практического использования обнаруженного явления для оптимизации механической обработки монокристаллов. [c.91]

Дефекты по Шоттки обычно встречаются в кристаллах с плотной упаковкой атомов, где образование междоузельных атомов затруднено и энергетически невыгодно. Процесс образования дефектов в таком кристалле может происходить следующим образом. Некоторые атомы из приповерхностного слоя в результате теплового движения могут оказаться в состоянии частичной диссоциа-. [c.87]

Примером изолятора может служить стехиометрический кристалл поваренной соли. В процессе образования КаС1 единственный Зз-электрон атома натрия присоединяется к атому хлора, при этом Зр-зона ЫаС1 полностью заполняется, так как до передачи электрона на Зр-орбиталях хлора было пять электронов. Значит, в кристалле поваренной соли в валентной зоне нет вакантных энергетических уровней, а в зоне проводимости нет электронов. Большая величина запрещенной зоны кристалла ЫаС1 (около 8 эВ) не позволяет при обычных условиях осуществить переход электронов из валентной зоны в зону проводимости. [c.83]

Механизм процесса образования аустенита из перлита состоит из формирования центров кристаллизации в кристаллах феррита в участках, обогащенных атомами углерода до 0,8%, и последующего роста криталлов. Наиболее благоприятными участками для образования и роста кристаллов аустенита являются части зерен (пластинок) феррита, примыкающие к кристаллам цементита. Движущей силой прог(есса роста является стремление системы к уменьшению термодинамического потенциала за счет уменьшения поверхностной энергии. [c.161]

Второй возможный механизм образования вакансий вообще не связан с появлением внедренных атомов. Он заключается в том, что один из атомов, занимающих узел в поверхностном слое кристалла, в результате теплового возбуждения приобретает энергию не столь большую, которая необходима для испарения, а несколько меньшую, но достаточную для перемещения в узел нового наруншого слоя кристаллической решетки. Если теперь освободившийся узел будет заполнен атомом, лежащим в более глубоком атомном слое, то на его месте возникает вакансия, уже полностью окруженная занятыми узлами. Эта вакансия путем последовательного замощения ее соседними атомами может перемещаться внутри кристалла. Очевидно, и межузельные внедренные атомы могут возникать независимо от вакансий, если атом, занимающий поверхностный узел, перейдет в соседнее межузельное положение и затем будет перемещаться между узлами в глубь кристаллической решетки. При этом вакансии внутри кристалла не образуется, а возникает лишь неровность на его поверхности. Рассмотренные процессы образования вакансий и внедренных атомов теперь не связаны между собой, и число образующихся дефектов того и другого типа не обязательно должно быть одинаковым. [c.37]

Экстремальный характер зависимости деформации разрушения от прочности, обнаруженный в композитах А16061—45% В после непродолжительных отжигов при 778, 811 и 833 К, связан с одинаковой степенью разрушения пленок на поверхности раздела и с образованием кристаллов диборида алюминия, прорастающих через исходную окисную пленку. Хотя процесс разрушения пленки охватывает крайне незначительную часть поверхности раздела, представляется, что взаимодействие такого рода благоприятно сказывается на продольной прочности. [c.176]

Представляя процесс образования дефектов в кристалле при пластической деформации как образование фазы а в матрице р, получаем, что в закрытой системе свободная энергия /S.F = =—АР(0> AV/2. Тогда из формулы (90) следует AG —AVAP[c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...