О кинетике нуклеации

Проблема метастабильной жидкости гораздо шире вопроса о кинетике нуклеации. Она включает другие задачи— определение термодинамических и кинетических (тран- [c.12]

Кроме П. э. и её аналогов в термодинамике поверхностных явлений рассматриваются характеристики межфазных линий, к-рые могут возникать как при пересечении поверхностей, так и в пределах одной поверхности, если на ней происходит двумерный фазовый переход. Избыток энергии на межфазной линии называют линейной энергией. Существуют понятия линейной свободной энергии и др. одномерных аналогов поверхностных величин. Свободная линейная энергия влияет на кинетику двумерных фазовых превращений, кинетику гетерогенной нуклеации, определяет краевой угол малых капель и пузырьков на жидкой и твёрдой поверхности. Линейная свободная энергия вносит вклад в формирование равновесной формы малых кристаллов. [c.647]

Вскипанию перегретых жидкостей посвящено гораздо меньше исследований, чем конденсации пересыщенных паров или кристаллизации переохлажденных жидкостей. Автор стремился восполнить пробел и по возможности подробно рассмотреть вопросы, относящиеся к перегретой жидкости, как частному случаю метастабильных состояний. Главное внимание уделено анализу экспериментальных данных по кинетике зародышеобразования и проверке теории гомогенной нуклеации. Основы теории изложены в гл. 2. Существенные стороны методики и техники экспериментов обсуждаются в гл. 3, 4, 8. Материал гл. 5 показывает, что условия проведения опытов могут быть приближены к тому, что предполагается в теории гомогенного зародышеобразования. Теория находится в удовлетворительном согласии с опытом. Эта апробация не только подтверждает приемлемость существующего макроскопического варианта теории, но также выявляет масштаб характерных расхождений. [c.7]

Сравнение экспериментальных и теоретических значений Гц в условиях приблизительного постоянства частоты нуклеации является только первым шагом в изучении кинетики флуктуационного зародышеобразования. Более полную информацию можно получить, исследуя зависимость частоты или времени жизни 7 от глубины перегрева. В экспериментальном отношении эта задача оказывается достаточно сложной, но выполнимой. [c.135]

В литературе уже детально обсуждались различные механизмы образования окислительных дефектов упаковки (ОДУ). Вследствие своей электрической активности ОДУ являются основной причиной уменьшения выхода годных изделий как для биполярных, так и для МОП-ИС. Некоторые особенности нуклеации и кинетики роста окислительных дефектов и их связь с процессом окисления обсуждаются в разд. 3.3. Там же рассматривается поведение дефектов вблизи поверхности и в объеме подложки. [c.78]

Кооперативные процессы при нуклеации. Начиная с работы Фаркаша [3], образование жизнеспособного зародыша рассматривается как цепочка случайно чередующихся единичных актов испарения и конденсации. Одновременное изменение на две и более единиц считается маловероятным событием и в теории не учитывается. Такая схема оказалась достаточно простой для анализа кинетики нуклеации. Слабым местом схемы последовательных шагов является пренебрежение кооперативными процессами типа распада капли (пузырька) на части. Распад может произойти, например, в результате сильного деформирования капли за счет возмущений при тепловом движении [63]. Возникновению микроскопической полости в жидкости также пе обязательно предшествует эволюции, в начале которой была дырка, соответствующая удалению одной молекулы. Если жидкость получит вследствие флуктуаций плотности достаточно сильное местное растяжение и элемент объема выйдет за границу устойчивости (спинодаль), то в следующий момент произойдет развал жидкости с образованием пузырька. Детали картины зависят от времен релаксаций неско.льких процессов. Схема последовательных единичных актов испарения и конденсации здесь уже неприменима. Но учет кооперативных процессов в теории нуклеации не разработан. [c.62]

Для матем, описания Н. т. используется система диф-ференц. ур-ний газовой динамики, к-рая дополняется т. н. релаксационными (кинетическими) ур-ниями, описывающими исследуемый неравновесный процесс. Так, для описания течений с неравновесными хим. реакциями используются ур-яия хим. кинетики с соответствующей системой реакций и констант скоростей реакций для течений с колебат. релаксацией — ур-ния для нахождения энергии разл. возбуждённых колебат. иод с соответствующими временами релаксации для течений с неравновесной конденсацией — ур-ния нуклеации и ур-ния роста зародышей (ф-лы Максвелла или Кнудсе-на) для двухфазных течений с жидкими или твёрдыми частицами — ур-ния движения и теплообмена частиц с соответствующими коэф, сопротивления и теплообмена. [c.328]

Кинетика зарождения и роста частиц в матрице имеет некоторые особенности. При обычных условиях ( 200° С, количество примесей 10 %, число линий дислокаций на 1 с.м 10 -н 10 ) коллоидные частицы зарождаются преимущественно гетерогенно на дислокациях, примесях или объемных зарядах, хотя не исключена и гомогенная нуклеация. Возникшие зародыши, число которых практически не изменяется, продолжают расти, адсорбируя блуждающие в матрице атомы металла. При этом концентрация с свободных атомов dbi Tpo спадает, а радиус частиц почти равномерно увеличивается (рнс. 8). Вместе с тем равновесная концентрация r атомов для час-тицы[ имеющей радиус R, больше , чей равновесная концентрация атомов в случае плоской поверхнос1ти, и определяется известной формулой [c.19]

При описании кинетики образования кристаллических зародышей появляется дополнительное осложнение, которое связано с учетом вязкостных сил. Наблюдения показывают, что большинство органических жидкостей при быстром переохлаждении не кристаллизуется, а застек-ловывается. Это вызвано уменьшением подвижности молекул, затрудненностью их поворотов и перемещений. С понижением температуры частота нуклеации у таких веществ сначала растет, затем круто падает. Возникшие в процессе охлаждения зародыши не могут развиться. Основная масса жидкости остается в аморфном состоянии. Такой характер температурной зависимости частоты нуклеации (и скорости роста кристаллов) указывает на существование большого активационного барьера Е при переходе молекулы из конденсированной аморфной фазы в кристаллическую. Тут есть общие черты с явлением вязкого течения или диффузии в плотных жидкостях. Для указанных процессов перемещение молекулы связано с предварительной перестройкой ее ближайшего окружения. Частоту перехода молекулы через активированное состояние можно, как обычно, записать Vo ехр [—Е1кТ]. Если выразить Тд из (2.68), то для стационарного [c.67]

Куртней [137, 138] применил быстродействующую камеру Вильсона (время расширения 3—8 мсек), VIA = 1,2—1,5. Давлепие в процессе расширения и после него измерялось с помощью пьезоэлектрического датчика, помещенного в камеру. Температуры термостата и газа перед расширением измерялись железо-константановыми термопарами. Процесс конденсации регистрировался фотоумножителем по изменению интенсивности рассеянного света под углом 90°. В камере возникал плотный туман, напоминающий табачный дым. Изучалась кинетика конденсации водяного пара в смеси с инертным газом (Аг, Не, N2). Насыщение газа производилось в отдельном устройстве, камера была сухая . В работе [137] получены данные, которые согласуются с измерениями Вильсона (S =8, Гг = 257 °К) и с классической теорией гомогенной нуклеации. Последующее более детальное исследова- [c.156]

Приведены полуэмпирические формулы для определения коэффициентов сопротивления частиц и формулы для нахождения числа Нуссельта, необходимые для расчета траекторий и температуры астиц данные по кинетике конденсации, включающие в себя уравнения для расчета нуклеации и роста сконденсированных частиц, а также сведения, необходимые для расчета электромагнитных воздействий при течении проводящего газа. [c.41]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...