Зародышеобразование гетерогенно

Запирание газового потока 293 Зародышеобразование гетерогенное [c.352]

Многие сплавы серии 7000 содержат добавки меди. При концентрациях на уровне 1 % и выше медь способствует увеличению объемной доли фазы ц, тем самым повышая прочность и стойкость к КР [2, 68, 128, 131, 143]. Медь отсутствует в составах только тех сплавов серии 7000, которые должны обладать повышенной свариваемостью. Процессы образования выделений в рассматриваемых сплавах ускоряются при введении хрома и марганца, однако утверждения, что этот эффект отчасти обусловлен металлическими частицами (выделившимися в результате гомогенизации и служащими центрами гетерогенного зародышеобразования [c.86]

Анализ выражений (4.1) и (4.2) позволяет сделать вывод, что, изменяя пересыщение системы (увеличивая или снижая давление пара, например варьируя температуру процесса), можно регулировать значение и добиваться нужного размера частиц получаемых порошков. Проводя испарение в нейтральных средах и вводя в пространство испарения посторонние поверхности, можно провоцировать гетерогенное зародышеобразование, для которого высота потенциального барьера образования критического зародыша гораздо ниже по сравнению с объемной гомогенной конденсацией. Таким образом, существуют, по крайней мере, два необходимых и достаточных условия получения ультрадисперсных порошков конденсационными методами — большое пересыщение и присутствие в конденсируемом паре молекул нейтрального газа. [c.118]

Дислокации играют существенную роль, непосредственно определяя возможность гетерогенного зародышеобразования при старении [185]. В случае выделения на дислокациях система выигрывает за счет члена Д/ папр в уравнении, определяющем изменение свободной энергии при зарождении выделения [c.233]

Основная часть работ была связана с применением НП для измельчения структуры сплавов. Процесс измельчения структурных составляющих сплавов на макро- и микроуровне называют модифицированием. Существует значительное количество веществ и способов выполнения этого процесса, однако суть их всех заключается во введении в металлический расплав частиц по первому механизму — либо служащих самостоятельными центрами кристаллизации ( прямое гетерогенное зародышеобразование), либо образующих таковые в результате взаимодействия с расплавом по второму механизму — блокирующих рост кристаллических образований, возникающих в охлаждающемся расплаве. [c.258]

Гетерогенное зародышеобразование. Для зародышеобразования зачастую нет необходимости в значительном переохлаждении (АГ) достаточно неоднородностей структуры исходной фазы — дефектов решетки, чужеродных фаз, готовых поверхностей подложек, которые понижают энергию, необходимую для образования зародыша. Каталитически действующие поверхности раздела способствуют механизму гетерогенного зародышеобразования, поэтому кристаллизация происходит уже при незначительном переохлаждении. [c.62]

Зародышеобразование. Существует гомогенное и гетерогенное зародышеобразование. Кристаллизация происходит тогда. [c.68]

Большинство исследователей, изучающих мартенситные превращения, разделяют гипотезу гетерогенного зарождения. Однако Б. Я- Любов [6] на основе теоретического анализа термодинамики процесса зародышеобразования мартенсита пришел к выводу, что отклонение гипотезы гомогенного зарождения мартенсита недостаточно обосновано. [c.11]

Этот член, описывающий заселенность докритических зародышей (молекулами.— Ред.], но-видимому, не имеет большого значения в условиях гомогенного зародышеобразования при переходах жидкой фазы в твердую. Однако в случае гетерогенного образования зародышей при малых переохлаждениях (О—10°С) он будет играть важную роль. [c.158]

В формальной теории гетерогенного зародышеобразования обычно принимается, что зародыш, образующийся на инородной подложке, имеет куполообразную форму, обладающую сферической симметрией, и характеризуется равновесным контактным углом 9 (фиг. 2). Величина этого угла определяется соотношением [c.158]

Зарождение в процессах выделения и подобных им превращениях часто начинается главным образом на границах зерен или дислокациях. О причинах этого мы говорили выше при рассмотрении гетерогенного зародышеобразования (разд. 2.2), однако Б данном случае имеются еще дополнительные причины, объясняющие, почему такие места особенно благоприятны для зарождения. В частности, это связано с тем, что растворенные атомы имеют тенденцию к сегрегации на границах зерен и дислокациях даже тогда, когда основной объем исходной фазы является устойчивым (см. ФМ-3, гл. I, разд. 6.1) если же исходная фаза становится мета-стабильной, эта тенденция заметно возрастает. Этот эффект особенно ярко выражен в случае примесей внедрения, которые сильно взаимодействуют с дислокациями. Так, например, электронномикроскопические и кинетические исследования выделения углерода в а-железе в интервале температур 0—170° С указывают, что часть избыточного углерода сегрегирует сначала к дислокациям и что зарождение дискретных частичек карбидной фазы происходит благодаря флуктуациям концентрации углерода вдоль дислокаций. Лишь впоследствии эти частицы растут за счет атомов углерода, поступающих непосредственно из объема матрицы (а-железа). [c.255]

Для гетерогенного зародышеобразования, например на дислокации или границе зерна, уравнение (8.7) должно содержать еще один отрицательный член, представляющий собой энергию части дефекта, скрытой зародышем новой фазы.) [c.243]

В опытах по импульсному нагреву жидкостей с помощью платиновой проволочки зародышеобразование имеет гетерогенный характер. Для н-пентана, н-гексана, п-геп-тана, диэтилового эфира и бензола результаты определения Т = Т (Jj) находятся в хорошем согласии с тем, что дают опыты на пузырьковой камере и па капельках, а также с теорией гомогенной нуклеации. Это говорит о пренебрежимо малом влиянии поверхности платины на условия возникновения спонтанных паровых зародышей. Для воды и спиртов требуется дополнительное исследование, чтобы установить, не вызвано ли расхождение между 0 и Ор неполнотой смачивания стенки. [c.150]

Т — —25 °С найдено 5 8. Авторы относят свои результаты к условиям, при которых за время постоянной чувствительности камеры образуется 1—2 капли в 1 см . Пересыщение, полученное в [135] для воды, выше, чем у Фольмера и близко к границе образования плотного тумана, указанной Вильсоном. Работа на расширительных камерах Вильсона требует известных предосторожностей и методических проработок для получения надежной информации о кинетике гомогенного зародышеобразования. Во-первых, в камере нельзя полностью избавиться от конденсации на ионах, пылинках. Во-вторых, нужно быть уверенным, что процесс расширения от начала до конца сохраняет адиабатический характер и состояние максимального пересыщения пара существует некоторое время, в течение которого возникают флуктуационные центры конденсации с частотой /х- Не будет большой ошибкой считать, что все капельки (за вычетом гетерогенных зародышей) начинают расти в это время. Если общее число появившихся капелек приблизительно известно, то есть возможность сравнивать экспериментальные результаты с теорией. [c.155]

Явление зародышеобразования может быть определено как образование дисперсных кристаллов, способных расти внутри собственного расплава. Традиционно рассматривают два вида возникновения зародышей кристаллической фазы гомогенное и гетерогенное. [c.94]

Изменение свободной энергии, обеспечивающей гетерогенное зарождение работа гетерогенного зародышеобразования), состоит из изменений свободных энергий на поверхностях раздела зародыш - подложка, зародыш - окружающий расплав и в объеме (рис. 1.59) [c.98]

Сравнивая (1.80) с (1.73) с учетом (1.69), видим, что критические радиусы зародыша при гомогенном и гетерогенном образовании равны. Сравнение (1.81) и (1.74) с учетом (1.69) показывает, что энергия гетерогенного образования от гомогенного отличается сомножителем в квадратных скобках, зависящим от угла смачивания. Величина этого сомножителя при любом 0 меньше единицы. При этом с увеличением смачиваемости (0 -> О, рис. 1.59) энергетический барьер, препятствующий зарождению, уменьшается, и эффективность влияния подложки на процесс зародышеобразования растет. [c.99]

Скорость гетерогенного зародышеобразования может быть определена по аналогии с гомогенным зарождением и характеризуется величиной [c.99]

Какое зародышеобразование выгоднее гомогенное или гетерогенное [c.125]

Почему ДГ, необходимое для образования зародыша критического размера, при гетерогенном зародышеобразовании будет меньше, чем при гомогенном [c.125]

В чем разница между энергетическими барьерами гомогенного и гетерогенного зародышеобразования [c.125]

Чем отличается размер зародыша при гомогенном и гетерогенном зародышеобразовании [c.125]

Структура стального слитка формируется в результате последовательной кристаллизации, которая начинается на поверхности (так как работа образования критического зародыша при гетерогенном зародышеобразовании (1.81) меньше), в наиболее холодных местах, распространяется в глубину и заканчивается в центре слитка. Кристаллизация стали определяется двумя факторами - скоростью затвердевания и избирательным процессом выделения более чистых по составу кристаллов из раствора. [c.344]

Модифицирующее воздействие на скорость зародышеобразования связано, в первую очередь, с наличием гетерогенных поверхностей. [c.362]

Анализ, ведущий к формуле (8.3), подтверждает необходимость перегрева жидкости относительно температуры насыщения для появления в ней парового пузырька. Возникновение паровой фазы в объеме жидкости, лишенной каких-либо посторонних примесей, называют гомогенным зародышеобразованием (гомогенной нуклеа-цией). Теория этого процесса, которая выходит за пределы содержания настоящей книги, предсказывает, что жидкость должна быть перегрета очень сильно — практически до температуры спинодали, чтобы в ней началось гомогенное зародышеобразование [35]. В физических экспериментах возникает противоположная проблема как исключить появление зародышей за счет различных гетерогенных включений и действительно довести жидкость до состояния, соответствующего условиям гомогенной нуклеации. [c.342]

Эффекты второго типа связаны со способностью некоторых малых примесей влиять на образование упрочняющих выделений, изменяя кинетику их роста и превращений, а иногда и морфологию. Такие эффекты особенно существенны в сплавах серии 5000, где вероятна последовательность формирования второй фазы [123] (здесь р—интерметаллид Mg5Al8). Явных свидетельств пред-выделения, т. е. возникновения зон Гинье — Престона (ГП) перед образованием р не имеется. Эти сплавы легко получить в виде метастабильных твердых растворов А1 — Mg, особенно при сравнительно низких концентрациях магния (как в случае сплавов 5083 и 5456), поскольку выделение равновесной р-фазы протекает довольно медленно. Фаза р возникает в результате гетерогенного зародышеобразования, особенно вероятного на границах зерен. Фаза р формируется медленно и при этом стремится образовать сплошной слой. Очевидно, что такие р-слои, существенно анодные по отношению к матрице [128], могут вызывать сильную межкри-сталлитную коррозию (не обязательно КР). Как уже отмечалось, для других систем (и это справедливо такхге для рассматриваемых сплавов [2]). восприимчивость к КР иногда, но не всегда, коррелирует с межкристаллитной коррозией. Таким образом, увеличение содержания магния повышает нестабильность сплава (т. е. тенденцию образовывать р-фазу в процессе эксплуатации), поэтому были разработаны многочисленные методы обработки и легирования сплавов серии 5000 с целью их стабилизации и предотвращения формирования зернограничной р-фазы. Например, холодная деформация с последующим высоким отжигом в области а-ьр [c.83]

В большинстве реальных ситуаций распад М. е. происходит до достижения заметной скорости гомогенного зародышеобразования, к к-рому относится теория. Начало фазового перехода облегчается влиянием стенок и присутствием в объёме системы разл. включений, существенно снижающих работу образования жизнеспособных зародышей устойчивой фазы. В этом случав говорят о гетерогенном зародышеобразован и и. Специально поставленные опыты с перегретыми и переохлаждёнными жидкостями приводят к результатам, к-рые согласуются с предсказаниями теории флуктуац, (гомогенного) заро-дышеобразования. В опытах альтернативой медленному изменению состояния в чистой системе служит режим быстрого создания такого пересыщения, при к-ром осп. доля фазового перехода обусловлена массой флуктуац. зародышей, а вклад гетерогенного зародышеобразования незначителен. [c.122]

Выполненный анализ в значительной степени является формальным, поскольку величина п зависит от многих факторов и не может однозначно определять характер зарождения новой фазы в матрице. В реальном случае а -+т-превращения одновременно оказываются активными различные типы мест зарождения. Определенные описанным выше способом значения п указывают на тот преимущественный вклад, который вносят разные места зародышеобразования в развитие а - 7-превращения в сталях, находящихся в различных энергетических состояниях. Как следует из изложенного, для всех структур реализуется гетерогенное зарождение участков Т фазы преимущественно на 1Т)аницах зерен и в дефектных местах матрицы. После исчерпания этих мест наблюдается только процесс роста, практически не сопровождающийся возникновением новых эмбрионов. В деформированных же объектах искажения настолько значительны, что приводят к реализации бесцентрового процесса превращения. [c.71]

Изучение литературных данных показывает, что имеется всего лишь два надежных примера гомогенного образования зародышей затвердевание воды и затвердевание капелек ртути, покрытых лауратом ртути (Тернбалл [22а]). Все остальные случаи следует рассматривать как случаи гетерогенного зародышеобразования. [c.158]

НО изолированы друг от друга относительно тонкой инактивной поверхностной пленкой, Тернбалл [22а] пытался создать такие условия, когда с инородной подложкой соприкасается лишь несколько капелек, и тем самым изучать процесс гомогенного образования зародышей. В случае гомогенного зародышеобразо-вания скорость затвердевания капли должна быть пропорциональна общему объему капли. Однако, как было установлено Паундом fl2], в большинстве случаев скорость затвердевания пропорциональна площади поверхности капли, что указывает на гетерогенное зародышеобразование. В ранних опытах Терн-балла и Чеха [23] было получено несколько очень интересных результатов (хотя зависимость скорости зародыщеобразования от площади поверхности капель или от ее объема не определялась). [c.160]

Рассмотрим сплав, вылитый с некоторым перегревом АТ в цилиндрическую изложницу полубесконечной длины, боковые стенки которой являются теплоизолирующими, а один конец поддерживается при постоянной температуре Тс, меньшей температуры затвердевания. Слой жидкого металла, прилегающий к этой холодной поверхности, быстро охлаждается до температуры ликвидуса и начинает переохлаждаться. По мере возрастания степени переохлаждения в этом холодном слое начинают образовываться зародыши кристаллизации, причем зародышеобразование катализируется некоторыми гетерогенными частицами, имеющимися в жидкости. Образовавшиеся зародыши (которые обычно беспорядочно ориентированы, за исключением тех случаев, когда зарождение происходит на стенке изложницы) начинают расти внутрь расплава вследствие теплоотвода через стенку изложницы. Кристаллы обычно приобретают столбчатую форму, так как частота зарождения новых зерен в расплаве перед движущимся фронтом кристаллизации, как правило, недостаточна для того, чтобы помешать росту первоначальных кристаллов. Чем больше число частиц, вызывающих зародышеобразование, ц чем больше их эффективность как зародышеобразователей, тем меньше будет размер столбчатых кристаллов. [c.215]

Величину предэкспоненциального множителя для гетерогенного зарождения во всех случаях трудно оценить, так как механизм взаимообмена атомов, образующих эмбрионы, с другими атомами довольно плохо известен. Однако в первом приближении разумно принять, что число атомов, участвующих в процессе зародышеобразования, пропорционально 6/L, 8IL) и (8/L) для зародышей, образующихся на поверхности межзеренных границ, на ребрах зерен и на вершинах зерен соответственно (здесь б — толщина границы, L — средний диаметр зерна). Величина малых числовых множителей, служащих коэффициентами пропорциональности и зависящих от геометрии и взаимного расположения зерен, не известна сам же факт функциональной зависимости числа атомов, участвующих в зарождении, от 6/L несомненен. Число атомов на единицу объема, которые могут принять участие в образовании зародышей на дислокационных линиях, будет равно ар где р представляет собой плотность дислокаций (т. е. общуй длину дислокационных линий в единице объема), а малый численный коэффициент ос дает число атомов в поперечном сечении ядра дислокации. [c.242]

Таким образом, наблюдается преимущественно гетерогенное спонтанное зародышеобразование. Полученную из опытов величину можно сравнить с тем, что ожидается по теории гомогенной нуклеации. Конечный результат удобно выражать через температуру Т, найденную экспериментально и рассчитанную по теории Деринга — Фольмера для фиксируемой в опыте частоты [c.115]

Гомогенное зародышеобразование можно наблюдать не только в камерах Вильсона, но также при смешении паро-газовой смеси с холодным инертным газом в свободной струе [14], при течении смеси в сверхзвуковой трубе [140]. Амелин [14] отметил спонтанную конденсацию водяного пара при 41,2 °С и 5 = 2,73. Он констатировал хорошее согласие степени пересыщения с оценкой по классической теории S = 2,72). Штейн и Вегенер [140] нашли зависимость среднего размера капелек и их концентрации от влажности воздуха, расширяющегося в сверхзвуковой трубе. Эта информация получена из наблюдений рассеяния лазерного луча капельками в определенном сечении трубы. Авторы высказываются в пользу классической теории нуклеации. Для ее полного согласования с опытом нри низких температурах нужно считать 0< Оо- Туми [141] определял критическое пересыщение в смеси паров воды и соляной кислоты при гетерогенном зародышеобразовании. Капельки выпадали на пластинках, покрытых разными полимерными пленками. Зависимость S от угла смачивания 0 соответствует фольмеровскому множителю (см. 9), который для случая капельки в паре имеет вид [c.158]

Застекловывание салола представляет характерное явление для веществ со сложными молекулами. Таммап [143] экспериментально изучал зависимость от переохлаждения Те — Т = АТ линейной скорости кристаллизации (а) и числа центров кристаллизации (р), образующихся за определенное время в известном объеме прозрачной жидкости. Он получил кривые с максимумом, сдвинутые по температуре друг относительно друга. Увеличение вязкости расплава по мере переохлаждения приводит к торможению не только роста готового кристалла, но и процесса зародышеобразования. В таммановских кривых (Р) не отделены гетерогенное и гомогенное зародышеобразование. Возможность полной остановки кристаллизации при больших переохлаждениях представляет эффект, не имеющий аналогии в превращениях жидкость газ. В отсутствие готовых центров и активных примесей кристаллизация начинается на спонтанных зародышах гомогенного происхождения. Однако реализовать чистые условия долго не удавалось. По данным [12] максимальное переохлаждение для висмута и олова не превышало 30°, а для натрия и калия — 3,5°. Если воспользоваться последним значением, то для поверхностного натяжения на границе кристалл — расплав получим явно заниженную величину а [c.160]

Истечение недогретой или насыщенной жидкости начинается с течения однофазной жидкости, в которой из-за сильного падения давления ниже давления насыщения ps To) начинается образование и рост пузырьков, и течение до некоторого времени происходит в пузырьковом режиме. Поэтому для описания этой стадии процесса будем использовать уравнения двухфазных пузырьковых сред, учитывая допущения, указанные в 5 гл. 1, кроме допущения о постоянстве температуры я идкости, ибо возможны случаи заметных массовых содержаний пара. При этом будем ориентироваться на механизм гетерогенного зародышеоб-разования (см. 7 гл. 1), полагая, что в исходной однофазной жидкости имеются равномерно распределенные микрочастицы с о Ю м и числовой концентрацией Ио 10 —10 м которые станут центрами зародышеобразования. [c.137]

Начальная стадия вскппания в оторвавшейся от стенкп канала струе определяется гетерогенным зародышеобразованием в объеме перегретой жидкости. Модель этого процесса рассмотрена в 7 гл. 1 и использована в И гл. 6. Поскольку характерный диаметр жизнеспособного зародыша паровой фазы зависит от теплофизических параметров жидкости и ее перегрева, при различных перегревах идентичных образцов жидкости действующими центрами парообразования оказываются различные количества включений. Спектр примесных частиц N а) с некоторым приближением можно восстановить, решая обратные задачи о стационарном истечении вскипающей воды (Б. И. Нигматулин, К. И. Сопленков, В. Н. Блинков, 1982) с привлечением соответствующих экспериментов. [c.283]

Разложение растворов металлизации может ускоряться в результате гетерогенного зародышеобразования на стенках сосудов, пылинках и т. п. В таком случае зародыши могут быть более стабильными (г будет меньше, чем при гомогенном за-родышеобразовании), но основные закономерности их появления и роста должны быть такими же. [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...