Двухмерный зародыш

Энергетическая гипотеза природы образования бездиффузионных спаев исходит из того, что для образования связей необходимо, чтобы энергия атомов кристаллических решеток контактирующих материалов превышала определенный энергетический барьер. После его преодоления и образования двухмерных зародышей, если выделяющаяся энергия достаточна для образования межатомных связей, в зоне контакта начинается спонтанный процесс увеличения площади спая. [c.10]

Рост пленок при конденсации из паровой фазы включает несколько элементарных процессов адсорбцию, поверхностную диффузию, флуктуационное образование зародышей и их рост. Как отмечалось в подразд. 2.2, различают три механизма роста [14]. Механизм по Фольмеру — Веберу предполагает зарождение изолированных трехмерных островков, их рост и коалесценцию с образованием сплошной пленки (рис. 4.15). По механизму Франка-Ван дер Мерве рост пленки начинается с образования двухмерных зародышей и происходит за счет последовательного наращивания моноатомных слоев (рис. 4.16). Наконец, согласно механиз- [c.137]

Согласно Конобеевскому [248], Форма и ориентировка зародышей новой фазы при кристаллизации в анизотропной среде должны соответствовать минимуму свободной энергии, а этот минимум обеспечивается при максимальном сходстве в расположении атомов на соприкасающихся гранях новой и старой фаз . Условие ориентированной кристаллизации описывается неравенством А +Е— —[231], где — работа образований двухмерного зародыша при ориентированной кристаллизации Е — энергия упругой деформации двухмерного зародыша при ориентированной кристаллизации Аз — работа образования трехмерного зародыша при неориентированной кристаллизации Z — часть работы сил адгезии, обусловливающих повышенную деформацию (представления [c.45]

Рис. 13.13. Плоский (двухмерный) зародыш на грани куба

Требуемое классической теорией роста образование двухмерных зародышей на атомно-гладких гранях недавно удалось доказать прямым экспериментом при [c.307]

Для образования двухмерного зародыша с учетом ступеньки справедливо [c.309]

Из табл.13.2 следует, что для начала застройки новой ионной плоскости нужно преодолеть значительный энергетический барьер. Преодоление этого энергетического барьера происходит путем образования двухмерных зародышей на грани куба, которые формируются вследствие статистических флуктуаций. Тогда такой зародыш снова обладает достаточным количеством способных к росту точек. Эти двухмерные зародыши будут возникать на поверхности не беспорядочно, а преимущественно на углах и ребрах. [c.312]

Механизм роста нитевидных кристаллов Сирс связывает с особо большой ролью дислокаций [особенно винтовых дислокаций (см. 10.3.2)], которые расположены в направлении оси нитевидного кристалла. Таким образом, на свободной торцовой грани кристалл растет по спиралям, в то время как боковые грани усов растут только через образование плоских зародышей. Следовательно, для образования усов переохлаждение должно быть меньше критического, при котором происходит рост кристалла через двухмерные зародыши. Отсюда вытекает, что ограничивающими поверхностями усов являются основные грани роста, которые растут от плоских зародышей. В большинстве случаев они действительно наблюдаются экспериментально как ограничивающие элементы. Теоретически длина усов [c.333]

Термодинамические условия осаждения кристаллов на чужеродной подложке можно установить по схеме Бауэра, сравнивая свободные поверхностные или межфазные энергии (см. 13.8). Осаждение примесной фазы на кристаллической подложке с образованием двухмерных зародышей возможно, если выполняется условие [c.343]

Двухмерные зародыши приводят прежде всего к образованию мономолекулярного слоя на поверхности носителя. Дальнейший рост слоя на нем происходит лишь через образование трехмерных зародышей. Только в случае, если свободная энергия Тп/пр —О, увеличение примесного слоя происходит через образование плоских зародышей. Поэтому в реальном случае наслоение будет происходить через трехмерные зародыши. [c.343]

Вакансионные зародыши возникают не только в точке выхода дислокации они образуются также (но с более высокой энергией активации) на идеальных поверхностях кристалла в процессе испарения. Вакансионные зародыши представляют аналог двухмерных зародышей, возникающих при росте кристаллов (см. 13.4). Исходной точкой для возникновения вакансионных зародышей являются прежде всего отдельные пары вакансий на поверхности, которые возникают и исчезают статистически (рис. 14.6,Л). Из этих отдельных вакансий возникают скопления вакансий (рис. 14.6,Б), которые вначале неустойчивы и расширяются только тогда, когда их размеры превысят критическую величину (рис. 14.6, В). Процесс испарения определяется этими сверхкритическими зародышами. [c.352]

При разрастании трехмерного зародыша образуется грань кристалла, которая растет путем присоединения новых структурных элементов (ад-атомов). Такое поверхностное образование в несколько атомных слоев может рассматриваться как двухмерный зародыш. Образование центров кристаллизации первоначально происходит не по всей поверхности грани кристалла, а на активных местах — вершинах углов и ребрах кристаллов — недостроенных местах, а также на дефектах кристаллической решетки металла. [c.115]

Рис. 1-1. Схема роста двухмерного зародыша.

Картину роста двухмерных зародышей можно представить следующим образом [10]. Ад-атомы (ад-ионы) присоединяются прежде всего к недостроенным местам (ступенькам) кристаллической решетки как энергетически наиболее выгодным для продолжения [c.13]

Работа образования двухмерного зародыша (поверхностного образования новых структурных элементов) Лг выражается уравнением [c.15]

Из этого уравнения следует, что работа образования двухмерного зародыша обратно пропорциональна логарифму пересыщения. Выражая пересыщение через перенапряжение, получим [c.15]

Вероятность или скорость образования двухмерного зародыша будет равна [c.15]

Рис. 20. Схема роста грани кристалла при образовании двухмерного зародыша и вокруг винтовой дислокации

Образование двухмерного зародыша (т. е. заро.дыша одноатомной толщины) на плоских гранях возникшего кристаллика (рнс. 22, а, поз. 3). Двумерный зародыш должен иметь размер ие меньше критического. При меньшем размере заро.дыш не будет устойчив, так как вследствие образования дополнительной поверхности раздела свободная энергия системы возрастает. [c.32]

Однако оценка степени пересыщения жидкого раствора углеродом при температурах, когда наблюдается выделение графита, показывает [16], что вероятность образования двухмерных зародышей на базисной грани мала. Определенный. вклад в формирование зародышей может вносить оседание на базисной плоскости углеродных комплексов, имеющихся в расплаве [17]. Основную же роль в утолщении пластины играет, по-видимому, дислокационный механизм роста графита. [c.31]

Трехмерные зародыши всегда образуются на инородных металлах-основах и пассивных одноименных металлах-основах. Их дальнейший рост может происходить с образованием двухмерных зародышей, а при наличии винтовых дислокаций — без образования зародышей и приводит к формированию поликристаллического осадка. [c.29]

В аналогичном виде критический радиус кругового двухмерного зародыша может быть выражен уравнением [c.30]

Образование двухмерных зародышей изучали на бездислокационных гранях монокристаллов серебра в растворе нитрата серебра по времени ожидания первого зародыша. При перенапряжениях менее 7 мВ зародыши не возникали, в интервале [c.31]

I — размер (толщина) зоны в направлении ее перемещения р — величина, зависящая от атомно-кинетических коэффициентов кристаллизации и растворения на границах зоны а= 7г О — для кристаллизации посредством двухмерных зародышей, дислокационного механизма кристаллизации и диффузионного наращивания кристаллизующихся слоев соответственно и X — коэффициенты теплопроводности твердой и жидкой фазы соответственно. [c.321]

При кристаллизации кристаллические двухмерные зародыши имеют вначале бездефектное строение и однородную толщину. В результате выгиба зародышевой пластинки из-за неоднородного распределения напряжений возникает винтовая дислокация и на поверхности кристалла появляется ступенька, вокруг которой образуются спиральные ступени роста. [c.539]

На рис. 1 схематично показан двухмерный зародыш и направления его роста. Рост первоначального двухмерного зародыша может принципиально идти по трем направлениям, указанным на рис. 1 стрелками 1, 2 и 3. Энергетически наиболее вероятным направлением роста является направление /, так как работа образования зародыша в положении I минимальна и минимально число свободных граней вновь образуемого зародыша. В положении 2 число свободных граней нового зародыша будет на одну больше, и поэтому больше работа его образования, и, следовательно, рост двухмерного кристалла в направлении 2 будет менее вероятен, чем в направлении 1. Наконец, наименее вероятным направлением роста является направление 3. [c.26]

X. М. Александрович и М. М. Павлюченко [2] развивают энергетическую теорию сорбции, которая учитывает кулоновское взаимодействие ионов кристалла и собирателя, а также энергию гидратации в процессах флотации минералов. Их расчеты показывают, что адсорбция собирателя путем замеш,ения катионов на поверхности минерала практически отсутствует, так как этому способствует всесильная гидратация. Поэтому они допускают сорбцию собирателя за счет образования устойчивого монослоя пз двухмерных зародышей (как прп росте кристаллов), состояш,их из катиона (RNHJ) и аниона (СГ) или менее устойчивого слоя из мицеллы собирателя. [c.440]

Дальнейший рост зародыша следует рассматривать тоже как проблему образования зародышей. Исключение составляет, например, наслоение частиц на грань кристалла, на которую выходят винтовые дислокации (см. 13.10). Рост неповрежденного кристалла происходит в идеальном случае путем постепенного наслоения атомных плоскостей. Если на атомно-гладкой грани кристалла появляются отдельные атомы, то вероятность того, что они останутся на этой грани, очень мала. Скорее всего быстро произойдет испарение этих атомов. Только если много частиц вследствие статических флуктуаций собирается в виде плоского (двухмерного) зародыша и этот зародыш имеет опреде-ле1шые минимальные размеры, в окружении такого плоского зародыша появляется достаточное количество точек роста (рис. 13.13). [c.307]

Рассматривая строение кристаллического микрорельефа осадков, С. С. Кругликов и Н. Я. Коварский [87] отмечают, что блеск электролитических покрытий в значительной мере определяется их кристаллической шероховатостью. Наибольшим блеском обладают покрытия, имеющие на поверхности лишь субмикронеровности, т. е. такие геометрические дефекты, размер которых не превышает 0,2 мкм. Авторы указывают, что на образование кристаллического микрорельефа поверхности электролитических осадков влияет много факторов структура подложки, энергетическая неоднородность выходящих на поверхность граней кристаллов, вероятность образования трехмерных и двухмерных зародышей, равномерность ингибирования поверхностно-активными примесями и т. д. [c.45]

Основным структурным элементом такого включения является графитная пластина. Ее вид и выявляемое при ионной бомбардировке слоистое строение естественно связывать с гетеродесмичностью межатомных сил в графите. Значительная разница поверхностных энергий базисной и призменной граней кристалла графита должна приводить к анизотропии скорости роста граней. С позиций классической теории роста кристаллов преобладание продольного разрастания пластины (вдоль плоскости базиса) представляется закономерным, так как критическая величина двухмерного зародыша на базисной грани велика. Наличие же сильных ненасыщенных связей на призменных гранях позволяет предположить, что здесь критическая величина зародыша мала и даже возможен беззародышевый нормальный рост — путем последовательного присоединения атомов. До последнего времени обычно и принималось, что графитная пластина формируется путем послойного няпяста.ния гексагональных сеток, берущих начало от редко возникающих двухмерных зародышей. [c.31]

Образование двухмерных зародышей в основном происходит на металлах-основах той же природы, что и осаждаемый металл. После образования двух.мер-ного зародыша на бездислокационной грани или на дефекте решетки наблюдается монослойный рост грани, после завершения которого вновь образуется двухмерный зародыш. Таким образом, процесс роста периодически повторяется образование зародыша — заполнение грани — образование зародыша и т. д. [c.29]

Поэтому для получения зависимостей первого типа используют метод двойного потенцностатического импульса. Вначале на электрод задают постоянное перенапряжение в течение времени т, где т — длительность импульса, составляющая от десятых долей миллисекунды до десятков миллисекунд. В течение этого времени на электроде образуются зародыши. Затем перенапряжение снижают до значения, меньшего чем необходимо для образования зародышей, в результате чего происходит только рост образовавшихся зародышей до размеров, видимых в микроскоп. Проводя подсчет возникших зародышей в зависимости от перенапряжения в первом импульсе при постоянном времени импульса, можно получить зависимости In (V— 1/>1, которые должны быть линейны. Из наклона зависимости определяют коэффициент Кз и работу, необходимую для образования зародыша. Поскольку двухмерный зародыш в оптический микроскоп не может быть обнаружен, этот метод не используют для изучения процессов кристаллизации с образованием двухмерных зародышей. [c.31]

При слоистом типе роста происходит образование грани монокристалла путем последовательного присоединения атомов к двухмерному зародышу, находящемуся на плоскости. При развитии грани после образования двухмерного зародыша замедленными стадиями могут являться поверхностная диффузия адионов и встраивание в место роста, представляющее собой выступ или ступень на атомной плоскости. [c.32]

Таким образом, развитие грани представляет собой процесс образования моноатомных плоскостей. Причем в течение времени роста одной плоскости на ней одновременно образуется двухмерный зародыш и происходит рост второй плоскости, на которой этот процесс повторяется и т. д. В результате происходит одновременный рост многих одноатомных плоскостей. Скорость роста плоскостей, расположенных выше, больше, чем нижележащих плоскостей, так как к ним облегчен подвод ионов из объема раствора. Вышележащие моноатомные плоскости догоняют при росте нижележащие и группируются в макрослои, содержащие несколько сотен моноатомных плоскостей. [c.32]

Процесс схватывания металлов А. П. Семенов представляет следующим образом [27] При сдавливании двух чистых поверхностей поликристаллического металла сначала могут образовываться отдельно металлические связи или мельчайшие участки соединения в результате случайного совпадения кристаллических связей или же в результате флуктуаций энергии. При этом освобожденная энергия воспринимается объемами металла, непосредственно прилегающими к зонам соединения, в виде тепла и дополнительных искажений кристаллической решетки. Получившиеся участки соединения можно рассматривать как двухмерные зародыши полного соединения. Если выделившаяся при образован этих зародышей энергия недостаточна для того, чтобы энергия окр й< щих соединившиеся участки поверхностных атомов достигла эн гетического порога схватывания , то роста зародышей не происходит, и они при последующем деформировании или при снятии нормальных давлений могут разрушаться. Если же выделившаяся энергия достаточна для того, чтобы могли образоваться металлические связи в зонах, прилегающих к границе зародыша, то начнется самовозбуждающийся процесс роста площади соединений, — своеобразная цепная двухмерная реакция. Распространение фронта реакции, а следовательно, и границы соединения будет продолжаться до момента, когда выделяющаяся и воспринимаемая поверхностными слоями энергия будет недостаточна для пйдъема энергии находящихся в контакте поверхностных атомов до ерге-гического порога схватывания и, следовательно, недостаточна для, самовозбуждения процесса соединения. Можно предполагать, чго при этом происходит обрыв цепей. / [c.127]

Наиболее заметно слоистое строение у сварных швов, выполненных плавящимся электродом, когда металл поступает в ванну отдельными каплями. Особенно ярко это проявляется при малых объемах сварочной ванны, переменной скорости движения электрода, неравномерной толщине покрытия или слоя флюса. Слоистое строение не влияет на характер и направление кристаллизации. Даже при периодических остановках и оплавлении фронта твердой фазы на гранях нерасплавившихся частей кристаллов образуются двухмерные зародыши, ориентирующие кристаллографически дальнейший рост кристаллов. Каждый столбчатый кристаллит состоит из нескольких неполноценных дендритов. Процесс роста последних в сварном шве описывается такой же схемой, что и при кристаллизации слитков и отливок. Как правило у границы сплавления дендриты имеют ствол и не-. разветвленные ветви первого порядка. В направлении к центру сварного шва дендриты укрупняются, причем их первоначальная толщина увеличивается в несколько раз, и разветвляются с образованием осей высшего порядка. [c.522]

После смещения потенциала катодл в сторону отрицательных значений (по сравнению с равновесным потенциалом выделяемого металла) в растворе начинается образование кристаллических зародышей выделяемого металла на электроде. Первоначально образуемые зародыши металла имеют толщину нескольких атомных слоев, и слой этих зародышей может рассматриваться как двухмерный. Дальнейший рост двухмерного зародыша может происходить как в плоскости самого зародыша, так и в направлении, перпендикулярном плоскости двухмерного зародыша. [c.26]

Рис. 17. Схема роста кр1 ст лла при образовании двухмерного зародыша < Д) и вокруг БИИТОИОЙ ДИСЛОКАЦИИ (б)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...