Зародышевые кристаллиты

Монокристаллические заготовки кремния выращивают нз расплава, медленно вынимая из него зародышевый кристалл (процесс Чохральского). Затем заготовку нарезают на тонкие матрицы толщиной в сотню микрон (поскольку режущий инструмент имеет такую же толщину, то половина кремния обращается в пыль ). После этого матрицы полируют, что также приводит к потерям материала, и, наконец, устанавливают в батарею. [c.101]

При повышении концентрации из раствора выделяются новые центры кристаллизации и одновременно с этим часть первоначальных зародышевых кристаллов продолжает расти. В этом случае образуется среднезернистая кристаллическая накипь, включающая иногда пустоты (пузырьки пара) и имеющая повышенное термическое сопротивление. [c.85]

Для начала массового образования кристаллогидратов необходимо, чтобы в смеси пропан — вода появились зародышевые кристаллы. Одним из практически удобных способов стимулирования процесса кристаллизации является переохлаждение смеси. [c.103]

Для теории нуклеации важно определить работу образования критического зародыша. Обычно довольствуются следующим приближением. Реальный зародышевый кристалл заменяется эквивалентной изотропной сферой с поверхностным натяжением а. Требование эквивалентности означает сохранение величины при такой замене и справедливость выражения (2.2) или (2.16). Радиус сферы удовлетворяет условию (1.15), по явно не входит в (2.16). В последнем выражении удобнее перейти от разности давлений Ар = Рз — р разности температур АГ = Гц — Т, которая характеризует глубину вторжения в метастабильную область при заданном внешнем давлении Пусть при плоской границе раздела фаз давлениям р ж Рз соответствуют температуры равновесия То и Т. Считая разности Ар ж АТ малыми, имеем [c.66]

При помощи газотранспортных реакций удобно выполнять эпитаксиальное наращивание полупроводниковой пленки, когда ее структура полностью повторяет структуру поверхности подложки, на которую она осаждается, т. е. структура пленки является продолжением структуры подложки. Особое значение эпитаксиальное наращивание имеет в производстве интегральных микросхем, когда необходимо получать монокристаллические пленки из полупроводникового материала с заданным типом проводимости на зародышевом кристалле, оказывающем ориентирующее влияние на рост пленки. [c.59]

В отличие от стеклообразного состояния, на которое не влияет продолжительность выдержки материала при низкой температуре, степень кристаллизации зависит от времени предварительного промораживания, от количества зародышевых кристаллов [286, 357]. [c.139]

Установлено, что уже в присутствии небольшого количества гексаметафосфата натрия прекращается выпадение из раствора малорастворимого карбоната кальция. Механизм действия фосфатов на кристаллизацию кальцита окончательно еще не выяснен, но есть основания полагать, что поверхностно-активные фосфаты сорбируются на поверхности зародышевых кристаллов кальцита. В состав адсорбционного слоя на поверхности кальцита входят продукты реакции гексаметафосфата натрия с карбонатом кальция, при этом кальций входит в комплексный анион [c.169]

Наилучшие очаги гетерогенной кристаллизации — частицы или поверхности того же металла, что и расплав, например зерна основного металла, ограничивающие жидкую сварочную ванну. Оплавленные зерна основного металла становятся зародышевыми центрами кристаллизации, на которых, как на своеобразной подкладке, начинают расти первичные кристаллы шва (рис. 12.5). Растут кристаллы нормально к поверхности охлаждения в глубь жидкого металла ванны, в направлении, обратном отводу теплоты. [c.438]

Рис. 7. Зародышевая микротрещина <в кружке) в пластически деформированном кристалле Мо.

Диффузионная подвижность атомов в твердом состоянии меньше, чем в жидком, поэтому образование и рост зародышевой новой фазы в твердом состоянии затруднены сложностью получения требуемых флуктуаций состава и замедленным подводом атомов одного из компонентов исходной (матричной) фазы к границам кристалла. [c.46]

Зародышевыми центрами кристаллизации являются оплавленные зерна основного металла, на которых, как на своеобразной подложке, начинают расти первичные столбчатые кристаллы сварного шва (рис. 17.1, в). Эти кристаллы растут нормально к поверхности охлаждения в глубь жидкого металла ванны и имеют вид дендритов разной величины. [c.360]

Выделение твердой фазы из пересыщенного раствора солей при его нагревании и кипячении может происходить различными путями. Например, из пересыщенного раствора солей могут сначала отлагаться на отдельных участках поверхности металла первичные зародышевые криста[ллы, которые затем укрупняются и разрастаются. Образование на поверхности металла первичных кристаллов накипи, являющихся своего рода связующим звеном между металлом стенки и слоем последующих твердых отложений, может быть объяснено тем, что поверхность металла обладает шероховатостью. Многочисленные бугорки на этой поверхности представляют собой центры кристаллизации твердой фазы из пересыщенного раствора. Кроме того, следует иметь в виду, что поверхность нагрева обычно покрыта слоем окислов (так называемая окисная пленка), который выполняет роль цементирующей прослойки между металлом и отложениями, кристаллизующимися из раствора. [c.43]

Наиболее общий путь теоретического анализа состоит в следующем. В процессе хрупкого разрушения кристаллов можно выделить две основные стадии. На первой стадии вследствие неоднородного протекания пластической деформации возникают зародышевые микротрещины. На второй стадии происходит сравнительно быстрое распространение самой опасной зародышевой трещины. [c.240]

Модифицирование состоит в том, что в жидкий металл или сплав вводят мельчайшие дисперсные частицы других металлов, которые, являясь дополнительными центрами кристаллизации, способствуют ее интенсивному развитию. В результате этого слиток или отливка получают мелкокристаллическое строение. Таким образом, размеры кристаллов, образующихся при первичной кристаллизации, зависят как от степени переохлаждения и наличия группировок атомов ближнего порядка, так и от количества зародышевых центров, возникающих за счет наличия в металле посторонних примесей. Регулируя эти факторы, можно изменять размеры получаемых кристаллов и, следовательно, физико-механические и многие технологические свойства литого металла. [c.106]

Кристаллизация спокойной стали начинается при ее соприкосновении с относительно холодной, шероховатой стенкой изложницы, причем сразу образуется большое число зародышевых центров кристаллизации. Благодаря большому перепаду температур затвердевание поверхностного слоя идет весьма интенсивно. В результате наличия большого числа центров кристаллизации и интенсивного охлаждения корковый слой состоит из множества мелких, плохо развитых кристаллитов. Постепенно стенки нагреваются, перепад температур уменьшается, рост кристаллов замедляется. Образуется вторая зона так называемых ориентированных столбчатых кристаллитов, длинная ось которых направлена от стенок изложницы к ее центру. Заканчивается кристаллизация в центре изложницы, где кристаллиты не имеют определенной ориентировки. [c.325]

Второй важный этап учения о разрушении кристаллов начался с работ А. В. Степанова [16, 20] (см. данную книгу). Им была выдвинута новая точка зрения, указывающая выход из этих противоречий. Он утверждал, что очаги хрупкого разрушения возникают в кристалле в процессе нагружения за счет пластической деформации, которая хотя бы в самой ничтожной степени всегда предшествует излому. При всех процессах пластического изменения формы кристаллов (скольжением, двойникованием и др.) образуются опасные дефекты, вызывающие разрушение, в том числе и зародышевые трещины. [c.9]

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]

Дру) ой путь увеличения П., наоборот, состоит в макс. искажении правильной структуры кристалла, что затрудняет распространение трещин (и пластич. деформации), по по образование зародышевых трещин, к-рые всегда имеются в таких материалах. Техника получения сверхпрочных металлов и сплавов исполь-зует пока только 2-й путь. Опыт показал, что по море уменьшения размеров зерен с1 в поликристаллич. веществах их И. о растет пропорционально /2, [c.237]

На поверхностях нагрева сначала отлагаются первичные зародышевые кристаллы размером 0,2ч-0,3 мм, которые затем З крупняются и разрастаются, изменяя свою первоначальную форму. Та или другая структура накипи возникает в зависимости от температуры перегретого граничного слоя, величины тепловой нагрузки поверхности нагрева и концентрации кипящего рассола. [c.85]

Экспериментальными исследованиями И. Н. Медведева [Ы установлено минимально необходимое для этого переохлаждение смеси, величина которого зависит от солесодержания опресняемой воды. Чем выше солесодержание, 1ем труднее осуществляется упорядочение молекул воды в кристаллической решетке зародышевых кристаллов газгидрата, тем большее переохлаждение смеси необходимо по сравнению с критической телшературой (при данном давлении) для формирования кристаллогидратов. Зависимость величины необходимого переохлаждения смеси от солесодержания воды приведена на рис. 8.3. [c.104]

Конденсация пересыщенного пара протекает медленнее, а для кристаллизации переохлажденной жидкости время распада изменяется в очень широких пределах. Оно определяется пе только термодинамическими факторами, но в существенной мере размером и структурой молекул. Застекловывание жидкостей происходит и при наличии зародышевых кристаллов, если перестройке частиц препятствует высокая вязкость. Величина Тр в этом случае может быть соизмеримой с геологическими периодами. Сильная зависимость от пересыщения фазы приводит к тому, что в опыте граница достижимого перегрева жидкостей проявляется резко, хотя само понятие такой границы условно. Если обозначить характерное время опыта через, то неравенство [c.26]

Однако, в отличие от гравиметрического и других методов исследования, изучение кинетики образования фосфатной пленки при помош,и профилографии позволяет наглядно проследить за отдельными стадиями формирования и роста кристаллов фосфатов и фиксировать изменения их формы и размеров. Использование профилографии позволило обнаружить возникновение зародышевых кристаллов уже во время растворения фосфатируемого металла в начальной стадии пленкообразования, что весовым методом выявить не удается. [c.21]

В качестве ингибиторов, тормозящих процесс кристаллизации карбоната кальция и стабилизирующих пересыщение его раствора, применяются соли фосфорных кислот. Это прежде всего гексаметафосфат атрия [Na(POз)]6 и некоторые ортофосфаты трииатрийфосфат, оно- и динатрийфосфат. Действие фосфатов основано на адсорбции X на поверхности зародышевых кристаллов СаСОз, что препятствует срастанию их между собой и осаждению на стенках трубок. Фосфа-тирование охлаждающей воды применяется при относительно невысокой щелочности (не более 4 мг-экв/кг). Содержание РО4З- поддерживается в пределах 1—3 мг/кг выше 5 мг/кг отмечается образование и осаждение фосфата кальция Саз(Р04)г на поверхности труб. [c.30]

Согласно современным представлениям накипь и шлам образуются в результате физико-химических процессов, из которых основным является процесс кристаллизации, характеризующийся выделением твердой фазы из многокомпонентных солевых растворов. Выделение твердой фазы из раствора солей при его нагревании и кипячении может происходить различными путями. Например, из пересыщенного раствора солей могут сначала отлагаться на отдельных участках поверхности металла первичные зародышевые кристаллы, которые затем укрупняются и разрастаются. Образование на поверх-ностл металла первичных кристаллов накипи, являющихся своего рода связующим звеном между металлом стенки и слоем последующих твердых отложений, может быть объяснено тем, что поверхность металла обладает шероховатостью. Многочисленные бугорки на этой поверхности представляют собой центры кристаллизации твердой фазы из пересыщенного раствора. Кроме того, следует иметь в виду, что поверхность нагрева обычно покрыта слоем окислов, который выполняет роль цементирующей прослойки между металлом и отложениями, кристаллизующимися из раствора. [c.78]

Фосфатирование охлаждающей воды имеет целью затормозить процессы кристаллизации карбоната кальция и осуществляется путем добавления к воде небольших количеств фосфатов (порядка 1—3 мг л в расчете на Р2О5 или 2—6 мг л в расчете на технический продукт). Стабилизирующее действие фосфатов в этих условиях происходит, как предполагают, в результате их адсорбции на поверхности зародышевых кристаллов карбоната кальция, что затрудняет их дальнейший рост. Наибольшее применение из реагентов для фосфатирования охлаждающей воды получили гексаметафосфат, а также суперфосфат и тринатрийфосфат. [c.120]

Исследование избыточных кристаллов с применением поляризованного света (рис. 6, б) позволило выявить их субструктуру (рис. 6, а, б). Информацию о послойном нарастании граней висмута дает микроанализ ускоренно охлажденных слиточков заэвтектического сплава. При ускоренной кристаллизации ромбоэдры висмута разрастаются в виде дендритов, имеющих в сечении форму снежинок. Как видно из рис. 6, в, это происходит путем ускоренного роста вершин ромбоэдров. От выступов растут пластины, параллельные граням зародышевого кристалла. [c.107]

К ситаллам относят материалы, получаемые, подобно стеклу, сплавлением неорганических окислов но подвергаемые затем управляемой кристаллизации. Таким образом в этих системах содержится как аморфная, так и кристаллическая фаза. Помимо обычных окислов в их. состав предварительно вводят тонкодисперсные примеси, служащие для образования зародышевых центров, вокруг которых вырастает астрономически большое количество микроскопически малых кристаллов название с и т а л л происходит от слов стекло и кристалл. Кристаллизация такого стекла может быть обусловлена ф о т о х и -. м и ч е с к и м и и каталитическим и процессами. В первом случае в так называемых фотоситаллах, распределенные в объеме примеси солей металлов под действием света или иного облучения, становятся металлическили- частицами. Обычно используют ультрафиолетовое облучение с длиной волны Я = 260 360 ммкм] появляется скрытое изображение для его проявления стекло прогревают. Термическая обработка стекла сопровождается образованием и ростом ультратонких разветвленных неметаллических кристаллов. вокруг металлических частиц. Если облучать не всю поверхность изделия, а лишь определенные участки, то будут закристаллизованы лишь соответствующие объемы. Оказалось, что закристаллизованные непрозрачные участки значительно легче растворяются в кислотах, чем примыкающие к ним прозрачные участки. Это позволяет травлением получать в изделии отверстия, выемки и т. п. [c.138]

Текстура выделения определяется кристаллографич. текстурой (через ори еитациониое соответствие) и текстурой дислокаций (через зародышевое влияние-дефектов упаковки). oxpaiiemie текстуры выделений при последующих кратковременных нагревах определяется локализацией и нераврюмерностью распада i пределах мартенситного кристалла, а также сохранением неоднородного распределения в стали углерода н легирующи v элементов. [c.316]

Таким образом, медленный нагрев пакетного мартенсита не дезактивирует пограничные места зарождения - суммарная площадь границ а/а и а/у в пакетном мартенсите очень велика и они являются предпочтительными областями развития зародышевых центров. Только внутри наиболее крухшых а-пластин сплава Н28 появляются различно ориентированные дисперсные у-кристаллы (рис. 3.20, ) схожие по морфологии с различно ориентированными тонкими у-крис-таллами, образующимися при медленном нагреве в частично двойникованном мартенсите. [c.90]

Во время первой стадии основная роль принадлежит касательным напряжениям и пластической деформации, которую они вызывают. Решающее значение имеет неоднородное протекание процесса пластической деформации. Определенные формы деформационных неоднородностей, в том числе незавершенный сдвиг по плоскостям скольжения, приводят к появлению больших локальных напряжений. Под действием таких напряжений могут возникать зародышевые микротрещины. Пусть к кристаллу приложено касательное напряжение т, под действием которого произощ-ел незавершенный сдвиг и возник участок локализации сдвига длиной 5. Такой участок является концентратором напряжений. Зародышевая трещина может образоваться, если высвобождаемой упругой энергии будет достаточно, чтобы образовать новую поверхность — поверхность стенок трещины. Поэтому снижение свободной поверхностной энергии у облегчает процесс зарождения трещин. Длина возникающей трещины [c.240]

Наиболее опасными дефектами в сварном соединении являются трещины (рис. 89). Появлению трещин в металле шва могут способствовать поры и неметаллические включения. Процесс разрушения начинается с образования зародышевой трещины, поэтому наличие в металле трещин является фактором, предрасполагающим к разрущению. Разрушение любого металла состоит из нескольких этапов — зарождение трещины, ее устойчивый рост и достижение критической длины, нестабильное развитие трещины. Существуют трещины двух типов — горячие и холодные. Стенки горячих трещин обычно сильно окислены, а у холодных — блестящие, чистые. Горячие трещины имеют межкристаллит-ное строение, в то время как холодные трещины, в основном, проходят через тело кристаллов. Горячие трещины обычно расположены в металле шва и могут образоваться в процессе кристаллизации металла под действием растягивающих напряжений, возникающих в процессе охлаждения сварного соединения. Холодные трещины чаще всего возникают в околошовной зоне, и реже в металле шва. В основном они образуются при сварке изделий из средне- и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Но они могут появиться и в сварных соединениях из низколегированных сталей иерлитно-ферритного класса и высоколегированных сталей аустенитного класса. [c.237]

Рост зародышевых центров. Рост зародьш а происходит в результате перехода атомов из переохлажденной жидкости к кристаллам. [c.33]

Свободная известь (СаО) присутствует в клинкерах обычно в количестве, не превышающем 0,5-Ь 1,0%. Большее количество неусвоенной высокообожжеиной окиси кальция является причиной неравномерности изменения объема (вследствие запоздалой гидратации извести). Вредное влияние свободной окиси кальция определяется не только количеством, но и характером ее кристаллизации. При диссоциации карбонатного компонента вначале образуются зародышевые мелкие кристаллы (0,5—1 мк) СаО, которые активно вступают в реакцию с SiO, и AI2O3. Если окись кальция по каким- [c.24]

ЛИШЬ после довольно значительных деформаций (несмотря на 10-кратное увеличение скорости растяжения по сравнению с цинком). Это связано, очевидно, с тем, что благодаря большей пластичности монокристаллов кадмия, на ранних стадиях деформации, несмотря на значительное снижение свободной поверхностной энергии, величины приложенных скалываюш,их и нормальных напряжений оказываются недостаточными для того, чтобы обеспечить возможность развития зародышевых трещин до опасных размеров. По мере упрочнения при растяжении кристалла с достаточно большой скоростью уровень скалывающих и нормальных напряжений возрастает (на более поздних стадиях деформации) до такой величины, при которой зародышевые микротрещины могут стать опасными. Разрывные значения нормальных и скалывающих напряжений при растяжении галлированных монокристаллов кадмия для различных исходных ориентировок Хо приведены в табл. 30. На рис. 87, б дана зависимость рс и Тс от конечного угла наклона базисной плоскости XI (в данном случае, вследствие значительной величины кристаллографического сдвига значения Хх существенно меньше исходных значений х )- И в этом случае, как показывает рис. 87, б, хрупкий разрыв происходит при весьма низком уровне напряжений (порядка 100 Г мм ), причем значения Ре растут, а значения Тс — падают с увеличением угла [c.167]

Согласно опытам А. Ф. Иоффе, а также Гриффитса в период между 1923—1933 гг. господствовала точка зрения, что трещины, приводящие к хрупкому разрушению, возникают в результате развития зародышевых микротрещин, до нагружения образца существовавших на его поверхности. Считалось, что природа хрупкого разрушения кристаллов и металлов та же, что и стекла. Однако работы, выполненные в лаборатории А. Ф. Иоффе после 1923 г., показали, что эти цервоначальные представления о хрупком разрушении не во всем являются исчерпывающими. [c.9]

Поясним рис. 39 на примере. Так, практическая прочность отожженного кристалла меньше прочности прокатанного (согласно нашим представлениям, за счет того, что прокатанный кристалл менее пластичен, чем отожженный). Но если разрывать оба кристалла в некотором мысленном эксперименте, в котором пластическая деформация была бы исключена, то отожженный кристалл показал бы теоретическую прочность, прокатанный же — прочность, определяемую согласно Гриффитсу, величиной неоднородностей, вызванных в нем пластической деформацией. При этом предполагается, что отожженный кристалл не содержит зародышевых треш ин. Поэтому следует ожидать, что больший коэффициент использования прочности (если под этим понимать отношения практического значения прочности к теоретическому) должен рассматриваться у веш еств, у которых явления пластичности или не наблюдаются, или очень слабо выражены, как, например, слюда наоборот, коэффициент использования прочности должен быть лганимальным у пластичных веществ. Трудность теории прочности заключается не в том, что прочность на разрыв пластически дефор- [c.95]

Эффективность включений при гетерогенном образовании зародышей, как следует из выражения (7.1), определяется значением со80. Чем больше созО, тем меньше работа образования зародыша. Появление адсорбционного слоя на поверхности раздела включение-расплав снижает соз9 и эффективность зародышевого действия включения. В то же время адсорбция на поверхности раздела включение-зародыш и кристалл-расплав способствует повышению ино-кулирующего влияния включений в той мере, в какой она способствует уменьшению межфазной поверхностной энергии. [c.362]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...