Рост кристаллов и адсорбция

РОСТ КРИСТАЛЛОВ И АДСОРБЦИЯ [c.324]

К модификаторам II рода относятся элементы или их соединения, которые адсорбируются на гранях зарождающихся кристаллов и тормозят их рост. Адсорбция не происходит на всех-гранях равномерно, в результате чего [c.120]

К модификаторам II рода относятся элементы или их соединения, которые адсорбируются на гранях зарождающихся кристаллов и тормозят их рост Адсорбция не происходит на всех гранях равномерно, в результате чего происхо дит задержка в развитии отдельных граней кристалла, что приводит к изменению его формы. [c.20]

Исследования атомарно-чистой поверхности важны для понимания свойств границы раздела кристаллов. По-видимому, нач. стадии адсорбции и роста кристаллов (см. Кристаллизация) определяются свойствами реконструированных границ раздела [5]. [c.325]

В работе [327] отмечало сь, что рост нитевидных кристаллов из газовой фазы подчиняется тем же закономерностям, что и рост монокристаллов из пересыщенного пара. Для описания роста усов существует модель Сирса, в которой рассматривается процесс соударения атомов из пересыщенной газовой фазы с боковой поверхностью кристалла, физическая адсорбция, поверхностная диффузия этих атомов к вершине нитевидного кристалла и десорбция тех атомов, которые за время жизни т в адсорбированном состоянии не достигли вершины кристалла [348], Атомы, достигающие вершины, встраиваются в решетку, например, на ступеньке аксиальной винтовой дислокации. [c.353]

Рост кристаллов из паров протекает по тому же механизму, но в обратном порядке вначале происходит адсорбция частицы на поверхности, затем она диффундирует по поверхности к краю движущегося монослоя и, наконец, перемещается по краю (ступени) к излому. [c.424]

Для нормального роста кристалла серебра, как это было показано выше, необходимо равномерное увеличение силы тока соответственно росту его поверхности. При постоянной силе тока в цепи, вследствие роста поверхности кристалла, истинная плотность тока уменьшается, в результате чего скорость адсорбции чужеродных частиц становится соизмеримой со скоростью осаждения металла. После этого величина активной поверхности не изменяется и выделение металла происходит только на некоторых его гранях. Растущий кристалл при этом превращается в иглу или нить с постоянным сечением (рис. 10). Металл выделяется только на конце нитеобразного кристалла, поскольку боковые его грани в результате адсорбции чужеродных частиц пассивны [2, 18]. Поперечное сечение нити зависит, таким образом, от степени чистоты электролита. Чем более тщательно очищен электролит, тем [c.24]

По мнению многих исследователей, образование блестящих осадков на катоде объясняется адсорбцией блескообразующих добавок и замедлением роста кристаллов в направлении, неблагоприятном для сглаживания поверхности. [c.146]

Один из таких существенных факторов, определяющих характер образования и роста кристаллов в процессе электроосаждения металлов, — скорость пассивирования катода [3, 16—20]. Причиной пассивирования является адсорбция активными участками поверхности катода посторонних молекул, органических и неорганических веществ, гидроокисей металлов (в виде золя), водорода, образование продуктов взаимодействия металла с электролитом, кислородом воздуха и т. п. [2, 3]. Рост кристаллов могут задерживать и адсорбированные на поверхности катода атомы выделяемого металла, если они скапливаются плотным слоем, взаимно препятствуя диффузии к местам роста [2]. [c.16]

Непременное условие для модификаторов 2-го рода состоит в том, что они должны плохо растворяться в той жидкой фазе, из которой адсорбируются. Влияние адсорбционных слоев на скорость роста отдельных граней (в соответствии с теорией Ребиндера) сводится к уменьшению размеров отдельных кристаллов и изменению их формы вследствие избирательной адсорбции модификатора преимущественно на гранях одного типа, а также к изменению условий срастания кристаллов. При этом скорость охлаждения значительно влияет на активность модификаторов. [c.364]

Во второй части книги (гл. 12—16) рассматриваются преимущественно поверхностные свойства реальных твердых тел — каталитические и механо-химические явления. Вместе с тем уделяется внимание влиянию поверхностных явлений на рост кристаллов и на их механические свойства. Здесь автор кратко касается одного из разделов новой области физико-химии твердого тела— физико-химической механики, а именно, — описывает явление понижения прочности при адсорбции поверхно- [c.11]

К модификаторам II рода относятся элементы или их соединения, которые адсорбируются на гранях зарождающихся кристаллов и тормозят их рост. Адсорбция не происходит на всех гранях равномерно, в результате чего происходит задержка в развитии отдельных граней кристалла, что приводит к изменению его формы. Кроме того, замедление скорости роста кристалла сопровождается увеличением числа центров кристаллизации, что способствует измельчению зерна. Хорошими модификаторами II рода в сталях являются На, К, КЬ, Ва, редкоземельные элементы (РЗМ). Алюминиевые сплавы (силумины) приобретают мелкозернистое строение и лучшие механические свойства (повышается пластичность) после обработки сплава в жидком состоянии фтористым натрием (МаР) юти легкоплавким тройным модификатором 25% ХаР+б2,5%ЫаС1+12%КС1. [c.46]

Как и ОЭДФК, ингибиторы ИОМС и ПАФ-13А обладают пороговым эффектом, способным препятствовать росту кристаллов труднорастворимых солей за счет адсорбции на микрозародышах кристаллизующейся соли, обеспечивая [c.218]

Теоретические основы процесса образования пленок и покрытий при термораспаде металлорганических соединений развиты Домрачевым с сотрудниками [33]. Показано, что осаждение покрытий из паровой фазы является сложным многостадийным процессом, включающим стадии, которые контролируются явлениями массо- и теплопереноса, адсорбции и десорбции, собственно стадию химической реакции термораспада металлоорганических соединений, а также стадии формирования твердой фазы и кристаллизации. Отмечено, что образование слоистых и столбчатых структур, так же как и рост крупных и нитевидных кристаллов, есть проявление нелинейных кинетических закономерностей в условиях, далеких от термодинамического равновесия. В таких случаях возникает неравновесная термодинамическая устойчивость металлорганического соединения по отношению к процессу распада, однако эта устойчивость соответствует достижению системой стационарного состояния, которое в общем случае может не быть устойчивым во времени и пространстве. Это состояние названо динамически устойчивьш неравновесным состоянием [c.29]

Введение ряда поверхностно-активных веществ (ПАВ) влияет на число активных центров и процессы зарождения кристаллов. Электроосаждение металлов происходит, как правило, при высоких перенапряжениях. Электроосажденные слои в присутствии ПАВ имеют размер кристаллов на несколько порядков меньше, чем при обычной кристаллизации, т.к. адсорбция примесей тормозит линейный рост кристаллов, а высокое перенапряжение способствует возникновению большого числа кристаллов. В этом случае осадки получаются твердые, малопластичные, а иногда и хрупкие. [c.267]

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]

Равновесные многогранники, у которых скорости роста граней пропорциональны величине удельной свободной поверхностной энергии, практически возникают только на начальных стадиях роста малых кристаллов, для макроскопических кристаллов это возможно лишь при определенных условиях. Формы макроскопических кристаллов являются не статически равновесными формами, а формами роста, т.е. фиксированными стадиями процесса роста (Энгельгардт). В реальных условиях скорости роста различных граней уже не являются характерными и не пропорциональны поверхностным энер-глям. Это особенно относится к росту кристаллов в растворе, так как межфазные энергии для различных граней по-разному зависят от специфической адсорбции на границе раздела (см. 13.7). Термодинамическое условие устойчивости может зависеть также от других осложняющих эффектов, например от влияния дислокаций. [c.322]

Эффективность влияния различных растворителей и поверхностно-активных веществ на рост кристаллов можно качественно объяснить понижением межфазной энергии за счет избирательной адсорбции, согласно уравнению Шищковского (12.32), но количественное выражение этой зависимости пока еще неизвестно. Уравнение Шищковского принципиально предоставляет такую возможность, однако содержащиеся в нем константы, особенно теплоту адсорбции Еа с, определить невозможно (за исключением нескольких модельных систем). [c.326]

При обсуждении вопроса, почему на отдельных гранях происходит преимущественная адсорбция, а на других нет, необходимо учитывать двухмерные метрические соотношения между адсорбированными молекулами и определенными направлениями в решетке. При анализе влияния избирательной адсорбции ионов или молекул на рост кристаллов установлено следующее правило, что адсорбция стабилизирует такие грани, которые не возникают при росте из расплава, раствора или пара и не проявляются как плоскости спайности. Основанием для этого послужило то, что эти грани устойчивы и уже в чистом виде соответствуют минимуму межфазной энергии, поэтому примесные вещества оказывают лишь несущественное влияние. На гранях с более высокими индексами адсорбция молекул может повлечь за собой понижение межфазной энергии. В случае Na l это правило означает, что грань 100 меньше всего подвержена влиянию примесных веществ, потому что она соответствует равновесной форме и обладает наименьшей межфазной энергией, см. формулу (12.12). Поэтому растворитель или поверхностно активные молекулы оказывают лишь незначительное действие. Напротив, грани [c.326]

Прн описании кинетики роста кристаллов было установлено, что атомы, ионы или молекулы, попадающие на поверхность кристалла, обладают высокой поверхностной подвижностью. Это справедливо в равной степени и при адсорбции примесных молекул, которые обычно не остаются на месте встречи, так как обладают большой двухмерной подвижностью. Имеется множество экспериментальных доказательств поверхностной диффузии адсорбированных частиц. Нанрнмер, основой метода декорирования путем напыления в высоком вакууме япля- [c.358]

По мнению многих исследователей, образование блестящих осадков на катоде объясняется адсорбцией блескообразующих добавок и замедлением роста кристаллов в направлении, неблагоприятном для сглаживания поверхности. При определенных условиях в ходе роста кристаллов осадка происходит выравнивание микропрофиля поверхности. В присутствии специальных выравнивающих агентов, адсорбирующихся на катоде, наблюдается такое перераспределение тока на микрошероховатой поверхности, при котором осаждение металла на микровыступах тормозится в большей степени, чем в микровпадинах. Рис. 25 иллюстрирует эффект выравнивающего действия при электроосаждении. Выравнивающую способность можно оценить по отношению значений толщины осадка на различных участках микропрофиля 63/62 и 62/61. Чем больше отношение 63/62 и 62/61, тем лучше выравнивающая способность электролита. Непременным условием выравнивающего действия органических добавок является расход их в процессе электроосаждения путем включения в осадок, в ходе химического или электрохимического превращения и т. д. [c.121]

Некоторые авторы полагают, что бл ескообразователи или продукты их катодного восстановления, адсорбируясь на катоде, благоприятствуют росту кристаллов в плоскости, параллельной поверхности покрываемого металла. Происходит поочередная адсорбция и десорбция добавок. В качестве доказательства этой гипотезы приводится слоистость блестящих осадков. Однако слоистость покрытий не обязательно обусловливается адсорбцией и десорбцией поверхностно активных веществ. Например, слоистое строение некоторых покрытий вызывается неравномерностью выделения водорода на катоде [108]. Согласно второй теории, блескообразователи адсорбируются не на всей поверхности катода, а лишь на ее активных центрах [109, 118, 132]. По мнению Ю. Ю. Матулиса [109, 133], блескообразователи не успевают диффундировать ко всем катодным участкам из-за их малой концентрации по сравнению с другими компонентами раствора. Он считает, что блеск осадков во многих случаях вызывается не первичными добавками, а продуктами их восстановления выделяющимся на катоде водородом или продуктами их взаимодействия с электролитом. Как правило, адсорбционная пленка представляет собой золь высокой степени дисперсности. Стабилизируется этот золь либо защитными коллоидами, либо образованием комплексов с блескообразователями. [c.27]

Надо полагать, что блеск осадков вызывается субмикроско-пическим сглаживанием в пределах кристалла или нескольких зерен, а выравнивание— макроскопическим сглаживанием поверхности катода. Блескообразование обусловливается блокированием активных участков и субмикровыступов в пред елах кристалла или нескольких зерен за счет адсорбции на них блескообразователей или продуктов их восстановления или взаимодействия блескообразователей с компонентами ванн, чаще всего в коллоидном состоянии. Возможно также, что в прикатодном слое образуется сплошная коллоидная пленка, регулирующая рост кристаллов. [c.28]

Скорость протекания всего процесса в целом определяется стадией, сопровождающейся наибольшими торможениями. Этими торможениями могут быть замедленный перенос разряжающихся ионов к катоду — концентрационное перенапряжение (1-я стадия) замедленный разряд ионов, который обусловлен затруднениями переноса заряда через двойной электрический слой и связанным с этим изменением физико-химического и энергетического состояния ионов (дегидратация, десольватация, распад комплексных ионов и др.) — электрохимическое перенапряжение (2-я стадия) трудности, связанные с построением кристаллической решетки (замедленная диффузия ад-атомов или ад-ионов по поверхности катода к местам роста кристаллов, затруднения при внедрении атомов в кристаллическую решетку или при образовании двух- или трехмерных кристаллических зародышей), — так называемое кристаллизационное перенапряжение (3-я стадия). Значения кристаллизационного перенапряжения сравнительно невелики и зависят от природы металла и состояния поверхности катода, которое во время электролиза меняется в результате адсорбции посторонних ионов и молекул органических веществ. Для многих металлов (5п, РЬ, Ag, Нд, Сс1 и др.), имеющих сравнительно большие токи обмена, кристаллизационное перенапряжение составляет всего лишь несколько милливольт и возникает, когда электрохимическое перенапряжение при выделении этих металлов очень мало, напри- [c.12]

Управление кристаллизацией, необходимое для осаждения блестящих металлопокрытий, достигается путем добавления блескообразующнх присадок. Способ воздействия этих присадок основан на том, что продукты их восстановления и распада адсорбируются катодной поверхностью. Адсорбция должна происходить преимущественно на остриях шероховатостей, а также н на местах роста. На таких местах рост кристаллов в смысле повторяющейся подачи (см. стр. 28) затормаживается и ионы металла вынуждены разряжаться преимущественно в углублениях и на неактивных местах. Присадки действуют как ингибиторы , тормозящие кристаллизацию. Многие блескообразующие [c.59]

Обычно на полированной поверхности в тонких слоях образуются блестящие покрытия, что связано с малым размером первоначально образующихся кристаллов и явлением эпитаксии, т. е. воспроизведением осаждающимся металлом структуры основы, на которую происходит осаждение. С увеличением толщины покрытия происходит снижение блеска в связи с преимущественным ростом отдельных кристаллов или их граней. В результате при заданной плотности тока общее количество растущих кристаллов уменьшается и увеличивается их размер. В присутствии блескообразующих добавок вследствие их адсорбции на поверхности кристалл растет до определенных размеров, меньших, чем при отсутствии добавок. Кроме того, при осаждении с добавками наблюдается периодическое нарушение роста осадка. Например, на поперечных шлифах никелевых осадков, полученных из сернокислых электролитов в присутствии 1,4-бутандиола, заметно слоистое [c.35]

Установленное влияние нестационарных электрических режимов (реверсирование, наложение переменного тока, изменение параметров выпрямленного тока) и наложения магнитного и ультразвукового поля на структуру электрокристаллизуемых покрытий [2, 151, 177, 178] дает основание предположить, что эти факторы играют определенную роль при формировании структуры покрытий и при наличии веществ П фазы. Известно, что реверсирование тока в анодный период тока приводит к предотвращению роста кристаллов никеля за счет пассивирования поверхности и, вследствие этого, к образованию слоистых блестящих покрытий. Наложение переменного тока при электрокристаллизации меди [179] обусловливает многообразие структур покрытий, вследствие чего условия для адсорбции и заращивания дисперсных частиц будут различаться (рис. 3.23). [c.112]

Скорость роста металлического катодного осадка в различных направлениях зависит от режима электролиза. При низких значениях поляризующего катодного тока и незначителыюм смещении катодного потенциала от равновесного значения может произойти замедление роста кристалла в отдельных направлениях, и кристалл начнет расти только в одном направлении, приобретая нитевидную форму. Такая форма наблюдается при кристаллизации из раствора AgNOз в присутствии некоторых добавок, например олеиновой кислоты. Это связано с тем, что при малых плотностях тока происходит пассивация всех, кроме одной, граней кристалла вследствие адсорбции на них поверхностно-активных веществ, которые всегда содержатся в растворе. Адсорбция позволяет на одной из граней поддерживать даже при малой силе тока такую плотность тока, которая превышает скорость поступления к этой грани поверхностноактивных веществ и обеспечивает рост этой грани. [c.27]

Модификаторы 2-го рода тормозят последующий рост кристаллов вследствие повышения энергии активации из-за образования адсорбционного слоя примеси на поверхности кристаллов. В соответствии с адсорбционной теорией молекулярный механизм явления заключается в изб1 рательной адсорбции поверхностноактивных веществ на гранях растущих кристаллов и уменьшении их линейной скорости роста в результате возникновения адсорбционного слоя. Такие поверхностно-активные металлы должны обладать минимальной свободной поверхностной энергией на границах ме- [c.363]

Груц показывает, что получение мелкокристаллических осадков из цианистой ванны лучше всего объясняется явле ем- -адсорбции на растущих участках кристаллитов, способствующем прекращению их роста с образованием, таким образом, гладкого осадка. Подобно этому некоторые коллоиды адсорбируются на поверхности кристалла и хфотиводействуют силам кристаллографического характера, позволяя, однако, оса- ждаться металлу в другом направлении. Таким образом добавка небольшого количества коллоидов способствует уменьшению величины кристаллов и делает осадок более гладким, блестящим и часто более твердым. Слишком большое количество коллоида делает осадок хрупким и некрасивым, но в то время как добавка подходящего коллоида или другого органического вещества может в значительной степени улучшить покрытие, случайное присутствие некоторых нежелательных коллоидов может дать обратный эффект. Жаке находит, что некоторые коллоиды — протеины и пептоны — немедленно оказывают действие на осадок, обнаруживаемое через несколько секунд после их введения очевидно, они самопроизвольно адсорбируются на поверхности. Другие, как гуммиарабик и декстрин, проявляют свое действие более медленно и более слабо, вероятно, потому, что они переносятся к катоду при помощи катафореза. Жаке нашел, что присутствие коллоидов в электролите может иногда уменьшать сцепление осадка с основным металлом, несомненно, за счет образования пленки на последнем он нашел, что первый класс коллоидов (например пептоны) очень активен в этом отношении, а второй класс (смолы и декстрин) почти не действует. [c.669]

С повышением температуры благоприятное влияние сульфокрезоловой кислоты на структуру оловянных осадков исчезав , что может быть объяснено уменьшением адсорбции. В насыщенном по крезолу оловянном электролите можно изменением температуры от 0° до 95° получать по форме такие же осадки, как при 20°, но переменном содержании крезола. Так как адсорбция больше всего проявляется на остриях кристаллов и в то же время в олОвянных кислых ваннах, в которых электроосаждение протекает с незначительной катодной поляризацией, имеет место преимущественный рост кристаллов на углах и краях катода (где плотность тока больше), то поверхностно активные вещесйа адсорб1фуются преимущественно в этих местах. По этой причине и рекомендуется наряду с капиллярно-активными веществами, главное назначение которых заключается в предупреждении образования наростов на краях и углах, вводить также и коллоиды (клей), которые должны способствовать получению мелкокристаллических осадков по всей катодной поверхности. [c.347]

Для предотвращения выпадения карбоната кальция в систе-мах оборотного водоснабжения хорошие результаты показало гуматирование. Оно заключается в адсорбции гумусовых веществ мелкими кристаллами карбоната кальция, что влечет за собой прекращение их роста и препятствует выпадению последних. Гуматирование производят торфяной вытяжкой, получаемой замачиванием торфа в 0,57о растворе едкого натра или соды в течение 12 ч. После отстаивания в течение 3 ч раствор вводят в обрабатываемую воду дозой 10—15 мг/л (карбонатная жесткость воды около 4,0 мг-экв/л, содержание свободного оксида углерода 2—4 мг/л). Для приготовления 1 вытяжки необходимо 100 кг сухого торфа. [c.614]

Допустим, что ускоренным испытаниям с целью прогаозирования отказов подвергаются элементы РЭА (интегральные микросхемы, транзисторы, диоды и т.д.), и что эти элементы прошли предварительные испьггания на входном контроле, в процессе которых, в основном, выявлены и устранены явные и скрытые дефекты. В этом случае потенщсальные дефекты будут определяться физическими (физико-химическими) процессами, происходящими в твердых телах (кристаллах интегральных схем, транзисторов, диодов, токопроводящих элементах, элементах электроизоляции и т.д.). К их числу Moiyr быть отнесены в первую очередь процессы диффузии, распада твердых растворов, роста окисных пленок, гетерогенные и гомогенные химические реакции, процессы адсорбции и т.д. [c.472]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...