Разбавленные твердые растворы и примеси

Разбавленные твердые растворы и примеси [c.119]

Хотя физические основы для эмпирических правил, которым подчиняются фазовые границы в концентрированных твердых растворах, в настоящее время точно не установлены, тем не менее в области теории разбавленных твердых растворов и примесей имеются значительные успехи. Если в твердый раствор попадает двух- или трехвалентный атом, то, согласно идеям Юм-Розери, в зону проводимости добавляются соответственно два или три электрона. Ион примеси несет избыточный заряд eAZ предполагается, что распределение заряда электронов проводимости Ч I 2 модифицируется таким образом, что этот избыточный заряд экранируется. Потенциал, создаваемый ионами примеси, имеет вид [c.119]

Примеси, которые слабо взаимодействуют с границами зерен Р/кТ < 1), или/и для которых Од о , не оказывают заметного влияния на энергию межзеренного сцепления в разбавленных твердых растворах и могут быть названы "нейтральными". [c.115]

При образовании твердых растворов удельное сопротивление растет. Это общее правило, не зависящее от удельного сопротивления растворителя и растворенного металла. Максимальное значение удельного сопротивления достигается обычно при концентрациях 50 % (ат.). Для твердых растворов переходного металла в простом максимум сопротивления может соответствовать концентрации, отличной от 50 % (ат.). Для разбавленных твердых растворов простых металлов удельное остаточное сопротивление ро, связанное с легированием (по правилу Нордгейма) ро= с(1—с)5, где с — атомная доля растворенного вещества — коэффициент, характеризующий рассеивающее действие примеси. [c.296]

В примесном полупроводнике и-типа атом примеси (донор) D ионизуется в ходе реакции D D+ е, причем освобождается электрон проводимости е. Считая кристалл с примесью атомов D и ионов D+ идеальным разбавленным твердым раствором, а электроны проводимости — идеальным газом, вывести на основе термодинамического рассмотрения формулу для равновесной плотности электронов проводимости. [c.249]

У нержавеющих сталей приходится встречаться с твердыми растворами, имеющими, с одной стороны, высокое содержание хрома и никеля, с другой стороны, малое содержание примесей металлов, образующих интерметаллические фазы и карбиды. Количество примесей в нержавеющих сталях обычно бывает меньше 1 ат. %, а для таких разбавленных твердых растворов можно применять закон Генри, согласно которому активность вещества в его разбавленном растворе прямо пропорциональна концентрации этого вещества (конечно, в том случае, если не происходит кристаллографических изменений [157]). Поэтому для областей температур, в которых не происходит изменений кристаллической решетки твердого раствора, парциальную энтальпию растворенного вещества можно изобразить прямой линией в диаграмме АС — Т. Точка пересечения этой линии с линией абсолютного нуля эквивалентна теплоте растворения, а наклон линии определяет парциальную энтропию растворения. На основе известных диаграмм растворимости углерода в железе (зависимости химического потенциала А(гс от температуры) и диаграммы зависимости свободной энтальпии от температуры для карбидов некоторых элементов сплава [157] можно построить диаграмму, позволяющую найти условия равновесия, и, следовательно, определить температуры, при которых для данного содержания углерода уже можно ожидать выделения данного карбида. [c.56]

Технические чистые металлы IVA (Zr) и VA (V, Nb, Та) групп обычно содержат количество примесей внедрения, меньшее предела их растворимости и представляют разбавленные твердые растворы по отношению к этим примесям. Они пластичны даже при криогенных температурах. Основной причиной хрупкого разрушения таких металлов является высокотемпературное насыщение примесями внедрения. [c.401]

Это указывает иа то, что для достаточно разбавленных твердых растворов коэффициент диффузии сильно зависит от вероятности нахождения вакансии в первой координационной сфере атома прнмеси. В более концентрированных твердых растворах необходимо учитывать также образование кластеров примесных атомов аналогично тому, как это сделано в предыдущем параграфе. Заметим, что в отличие от концентрации прнмеси возросшая доля вакансий ие оказывает заметного влияния на коэффициент диффузии примеси. [c.170]

Изучение разбавленных растворов различных металлов в натрии или калии [464] показало, что эвтектический сплав можно разделить на составные элементы с помощью электропереноса если температура близка к линии ликвидус, первые концентрационные изменения свидетельствуют о начале затвердевания у электродов. Два эти затвердевающих фронта будут затем разрастаться по направлению друг к другу. Таким образом, в дополнение к основному его значению электроперенос может помочь регулировать рост кристаллов из сплава или стимулировать плавление при получении монокристаллов и регулировать движение расплавленной зоны по твердому стержню при зонной очистке. В общих случаях ток, проходя между твердым веществом и жидкостью, может управлять концентрацией примесей при условии, что они подвержены переносу [360, 361, 465, 466]. Этот аспект проблемы изучается в нескольких лабораториях, в том числе и в лаборатории Бирмингемского университета. [c.147]

Повышение теплоемкости загрязненного вещества по сравнению с теплоемкостью чистого, наблюдаемое ниже температуры плавления последнего, можно объяснить дополнительным поглощением теплоты в результате плавления некоторой части загрязненного вещества- Для тех случаев, когда примесь не может образовывать твердых растворов с основным компонентом, зависимость между избыточной удельной теплоемкостью образца по сравнению с теплоемкостью чистого вещества Аср и числом молей примеси п в г основного вещества можно, основываясь на законах разбавленных растворов, приближенно выразить формулой [30] [c.252]

Для получения соды первого сорта необходимо более полное разделение соды и поташа, а также выделение сульфата и хлорида калия в виде самостоятельных продуктов. В этом случае соду выделяют в две стадии 1) при упаривании раствора до плотности 1,42—1,43 в твердую фазу выделяют моногидрат соды (сода 1-я) с небольшим содержанием примесей поташа и сульфата калия, маточник после выделения соды 1-й разбавляют конденсатом и охлаждают до 30—35° С для кристаллизации сульфата калия 2) при дальнейшем упаривании до плотности 1,48—1,50 из маточника выделяется безводная сода (сода 2-я) с более высоким содержанием примесей. Хлористый калий выделяется из разбавленного конденсатом маточника двойной соли путем охлаждения его до 20—35° С. [c.183]

Сведения о влиянии различных примесей на точки плавления и затвердевания упоминавщихся выше металлов можно найти в работах по фазовым диаграммам бинарных сплавов [32, 71]. Этими фазовыми диаграммами для очень малых концентраций следует пользоваться с осторожностью, поскольку экспериментальные сведения для сильно разбавленных твердых растворов ненадежны [26]. Солидус и ликвидус обычно просто экстраполируются до пересечения в точке плавления основного компонента. Этот наклон может оказаться ошибочным, если ближайшие экспериментальные точки получены при концентрации дополнительного компонента, равной, например, 5%- [c.173]

В том же направлении работали Лохмани Серии (см. [531), исследовавшие температуры перехода разбавленных твердых растворов сурьмы, висмута, кадмия, индия, свинца, ртути и цинка в олове. Во всех случаях наблюдались резкие переходы влияние примесей сказывалось в понижении температуры перехода. [c.670]

Описание движения меченого атома примеси при диффузии по вакансиям в разбавленном твердом растворе усложняется из-за возможного влияния второй вакансии или второго примесного атома иа его коррелированное движение. Например, когда с меченым атомом одновременно взаимодействуют две вакансии, частоты скачков значительно возрастают. Увеличение частоты скачков может быть настолько большим, что число скачков, обусловленных вакансиоииыми парами, становится сравнимым с числом обменов с одиночными вакансиями даже в том случае, когда концентрация вакансионных пар мала. Справиться с этой трудностью мы можем с помощью метода, примененного в гл. 4 при рассмотрении подвижности меченых атомов, где был разработан формальный аппарат матричных выражений, сводившихся к скалярным для задачи о миграции примеси по одиночным вакансиям. Существование множества различных конфигураций, в которых возможны скачки меченого атома, усложняет анализ прн определении коэффициента диффузии и корреляционного множителя. Выведем теперь необходимые матричные соотношения. Рассмотрим сначала выраженне для корреляционного множителя (3.30). При <д iд г+ji> = <д lл ц.j> для всех I оно сводилось к выражению (3.34). В случае различимых скачков такое упрощение сделано быть ие может. Поэтому мы запишем выражение (3.30) для корреляционного множителя в виде [c.139]

Частоты скачков вакансии вблизи атома примесн в разбавленном твердом растворе были рассмотрены ранее. Эти частоты где 1=1,. .., 4, отличаются от частоты о, с которой совершает скачки меченый атом растворителя в чистом материале. При введении примеси малой концентрации скачки меченых атомов растворителя частично будут совершаться с частотами ь Шз и К)4. Вследствие этого изменится средняя частота скачков. В таком случае можио ожидать и изменения корреляционного множителя. Ниже мы детально обсуждаем данный вопрос. Прн этом изложение соответствует работам Лндьярда [2] и Ховарда и Маннинга [3]. [c.143]

Для разбавленного твердого раствора замещения определите ыяоже ство частот скачков при учете взаимодействия примеси с вакансией на первой и на второй сферах. Получив поправки к формулам (3.63) и (3.64), оцените влияние на корреляционный множитель взаимодействий со второй сферой. [c.233]

Присутствие примесей в металле создает условия для деформационного упрочнения. При насыщении дислокаций атомами примеси появляется зуб текучести на кривых деформации, наблюдается эффект Портевена—Ле-Шателье и характерное повышение химической активности на полигонизационных субграницах в случае твердых растворов Fe — С. Упрочнение в разбавлен-, ных твердых растворах обычно пропорционально концентрации (правило Норбери). В сплавах внедрения энергия связи между атомами примеси и дислокациями может быть велика, особенно для сплавов Fe — С и Fe — N, где эта энергия составляет W я=гО,55эВ [6], что значительно выше, чем для многих других сплавов. [c.115]

Метод осаждения оказался неподходящим для извлечения урана из растворов и пульп, полученных после выщелачивания. В этом процессе господствующее положение заняла сорбция, а во многих случаях — экстракция. Однако в процессе их десорбции и реэкстракции используются большие объемы малоконцентрированных растворов. Из них надо извлечь в виде твердого осадка концентрат урана U3O8. Лучше всего это достигается методом осаждения. Осаждение химических концентратов урана из растворов, их обезвоживание и сушка являются завершающим этапом гидрометаллургического производс1ва природного урана. Осаждение выгодно применять также и в случае сильно разбавленных (разубоженных) маточных растворов, в которых концентрация урана может быть минимальной (не более 1—3 мг U на 1 л). В этом случае обычно применяют дешевое щелочное осаждение, при котором уран выпадает в осадок вместе с примесями. [c.183]

Оловянистые бронзы при содержании до 13,8 % Sn представляют собой твердые растворы. Обычно оловянистые бронзы содержат от 8 до 10 % Sn. Они имеют хорошую коррозионную стойкость в разбавленных неокислительных кислотах, например H2SO4 и ряде органических кислот хорошие антифрикционные свойства, прекрасные литейные качества. Примеси Fe, Sb, Bi являются вредными (допускаются до 0,2—0,5 %). [c.282]

Уравнение (81), так же как и уравнение (80), с достаточной точностью справедливо для реальных разбавленных растворов (кроме систем, образующих твердые растворы). Как видно из уравнения (81), для вычисления мольной доли примесей необходимо знать АЯпл, Тх и То. [c.253]

Примените статистическую механику к разбавленному бинарному твердому раствору замещения с ГЦК решеткой и определите химические потенциалы примеси и растворителя. Пусть концентрация примеси настолько мала, что образование примеспых пар не имеет места присутствие вакансий пе учитывайте, [c.232]

Для простоты мы в этом историческом обзоре опустили описание работ над разбавленными растворами Не в Не , которые проводились еще за год до первого ожижения чистого Не . Первый подобный эксперимент выполнили Доунт, Пробст и Джонстон [67], показавшие, что Не не увлекается сверхтекучим течением. Оказалось, что, если Не II переносится по пленке на твердой поверхности или перетекает через узкую щель, примеси Не не участвуют в этом движенпи и поэтому отфильтровываются. Вскоре было обнаружено, что это же имеет место и и макроскопических объемах жидкости в двухжидкостной модели Не переносится, таким образом, только нормальной компонентой. Если, в частности, к жидкости подводится тепло. Не будет двигаться вместе с тепловым потоком и его распределение но объему жидкости станет неравномерным. Это явление приводило к значительным ошибкам в первоначальных измерениях парциальных давлений над растворами различных концентраций. Оно послужило также основой для одного из методов разделения изотопов гелия [68]. [c.817]

В процессе Fernald (США) [320] вместо смесителей-отстойников применяются ситчатые колонны, что делает возможным содержание в исходном растворе твердых веществ <10 % [321, 264]. При работе с 22—30 %-ными растворами ТБФ эксплуатационные затраты оставались неизменными. После экстракции насыщенный органический раствор промывают разбавленной азотной кислотой для удаления примесей. Вместе с примесями удаляется значительное количество урана, который возвращается на экстракцию. Уран реэкстрагируется в третьей колонне разбавленной азотной кислотой при 70 °С. Реэкстракт содержит уран концентрации 100 г/л и <0,1 н. азотную кислоту. Органический раствор после реэкстракции промывают раствором карбоната натрия для удаления продуктов разложения ТБФ, т. е. моно- и дибутил фосфатов. Наконец, экстрагент перед возвратом в экстракционную колонну промывают водой и н. азотной кислотой. Реэкстракт, содержащий нитрат уранила, фильтруют через сито из нержавеющей стали с отверстиями диаметром 20 мкм и дени-труют, получая триоксид урана. [c.281]

Насосы типа KUK предназначены для перекачивания холорово-дородной кислоты всех концентраций разбавленной серной всех растворов минеральных солей хлористых и фтористых кислот хлористого аммиака щелочей, содержащих твердые абразивные примеси, как например, остатки анода в электролите, остаточные кислоты в установках для очистки металлов целлюлозной массы средней концентрации и любых других суспензий, включающих коррозионные химические продукты. [c.105]

Если в качестве сырья применяется разбавленная азотная кислота, образующиеся маточные растворы, содержащие KNOs и НС1, п ерабатывают в калиевую селитру и хлористый аммоний, реже — в смешанные удобрения. При использовании жидких окислов азота и твердого КС1 получается калиевая селитра, содержащая значительное количество механических примесей и нитрата натрия, для удаления которых (в случае производства продукта для технических нужд) требуется двухстадийная перекристаллизация первичной соли. [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...