Образование кристаллических зародышей

Свойства сплавов зависят от образующейся в процессе кристаллизации структуры. Подструктурой понимают наблюдаемое кристаллическое строение сплава. Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей — центров кристаллизации. Скорость кристаллизации зависит от скорости зарождения центров кристаллизации и скорости роста кристаллов чем больше число образующихся зародышей и скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. Структура сплава зависит от формы, ориентировки кристаллических решеток в пространстве и скорости кристаллизации. [c.6]

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии (коэффициента диффузии D) (рис. 22) образование зародышей и их рост затруднены. Вследствие этого, число зародышей и скорость их роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большой выигрыш объемной свободной энергии AF при кристаллизации оказывается недостаточным для образования кристаллических зародышей и их роста (ч. 3. = О, с. р. = 0). В этом случае после затвердения должно быть достигнуто аморфное состояние. Для металлов в обычных условиях реализуются лишь восходящие ветви скорости образования зародышей (ч. з.) и скорости роста (с. р.) (рис. 22 сплошные линии). Металл в этих условиях затвердевает раньше, чем достигаются степени переохлаждения, вызывающие снижение ч. з и с. р. Скорость образования зародышей и линейная скорость роста кристаллов определяют скорость кристаллизации. Средняя скорость изотермической кристаллизации о с увеличением степени переохлаждения, как и ч. 3. и с. р. сначала растет, достигает максимума, а затем падает (рис. 22). [c.35]

Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей и продолжается в процессе роста их числа и размеров. [c.16]

По мере роста концентрации, соли осаждаемого металла (при сохранении других факторов — температуры, плотности тока — постоянными) скорость образования кристаллических зародышей уменьшается и покрытия становятся более грубозернистыми. [c.217]

Для решения вопроса о целесообразности модифицирования стали необходимо знать некоторые характеристики расплава и в первую очередь работу образования зародышей газовых пузырьков и центров кристаллизации. Работа образования кристаллических зародышей обусловливает склонность стали к переохлаждению, которое определяется составом и степенью чистоты кристаллизующейся стали. Вместе с тем выбор модификаторов и затравок связан с кинетикой их плавления, активностью и растворимостью в исследуемой стали. Все эти вопросы обсуждаются в предлагаемой читателю книге. [c.7]

Я. Б. Зельдович предложил формулу для скорости образования кристаллических зародышей, учитывающую коэффициент диффузии и флуктуации. Автор отмечает, что вблизи точки кристаллизации гетерофазные флуктуации весьма велики. [c.60]

Фиг. 1. Зависимость свободной энергии изотермического образования кристаллического зародыша AG от размера зародыша для различных температур.

При нагревания кремневой кислоты а первой стадии происходит образование кристаллических зародышей кристобалита зависимость этого процесса от темлературы описывается уравнением [c.33]

Механизм образования кристаллического зародыша внутри гомогенной жидкости пока точно неизвестен. Наиболее вероятно, что процесс образования центров кристаллизации протекает следующим образом. В результате столкновения двух молекул (ионов) возникают мельчайшие структурные образования, которые объединяются с третьей молекулой (ионом) и т. д. Сначала могут образовываться короткие цепи или плоские моно-молекулярные слои. В этих условиях силы отталкивания таких молекул (ионов) друг от друга оказываются меньшими, чем силы их взаимного притяжения. Равно-2 19 [c.19]

Очень большое значение при использовании методов осаждения имеют процессы образования частиц осадка. В настоящее время образование твердой фазы из пересыщенного раствора рассматривают как результат протекания процессов агрегации и ориентации. Процесс агрегации — это образование кристаллических зародышей, проходящих стадию коллоидного состояния с приобретением электрического заряда, коагуляцию этих частиц и рост первичных кристаллов. При ориентации [c.60]

Таким образом, необходимым условием для образования кристаллических зародышей при электроосаждении металлов является более высокое перенапряжение, чем то, которое требуется для их роста. [c.16]

Сначала возникают кристаллические зародыши, которые затем растут вследствие присоединения разрядившихся атомов металла. Структура гальванического осадка определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и их роста. Чем выше относительная скорость образования зародышей, тем более мелкозерниста структура покрытия. Возникновение кристаллических зародышей сопряжено с большей затратой энергии по сравнению с их ростом. Поэтому повышение катодной поляризации способствует образованию мелкозернистых покрытий, которые обладают лучшими защитными свойствами. [c.151]

Возможен процесс кристаллизации и без образования кристаллических зародышей. Он происходит при низкой поляризации на участках поверхности электрода, имеющих винтовые дислокации, которые и служат местом роста кристалла. [c.151]

Процесс кристаллизации, как впервые установил Д. К. Чернов, начинается образованием кристаллических зародышей (центров кристаллизации) и продолжается в процессе их роста. [c.29]

Рис. 19. Изменение свободной энергии металла при образовании кристаллических зародышей в зависимости от их размера и степени переохлаждения

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии образование зародышей и их рост затруднены. Как следствие этого число зародышей и скорость роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большая разность свободных энергий АР оказывается недостаточной для образования кристаллических зародышей и их роста (п = О, т = 0). В этом случае после затвердения будет аморфное состояние. Для металлов реализуются лишь восходящие ветви числа зародышей п и скорость роста т (сплошные [c.35]

Процесс кристаллизации, как впервые установил Д. К. Чернов, начинается с образования кристаллических зародышей [c.34]

Кок видно из уравнения, чем меньше величина зародыша, тем выше отношение его поверхности к объему, а следовательно, тем большая часть от общей энергии приходится на поверхностную энергию. Изменение свободной энергии металла АР при образовании кристаллических зародышей в зависимости от их величины Ц и степени переохлаждения показано на рис. 21. [c.37]

ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАРОДЫШЕЙ [c.29]

При выполнении указанных условий столкновение молекул (или ионов) приводит к образованию коротких цепей или плоских молекулярных слоев. Превышение сил взаимного притяжения над силами взаимного отталкивания приводит к образованию кристаллического зародыша, являющегося элементарной частицей твердого вещества. Устойчивое состояние частицы связано с ее размерами. При размерах, больших критического, затраты энергии на рост частицы будут минимальными и ее размеры будут возрастать. При размерах частицы, меньших критического, более вероятно разрушение. Чем больше пересыщение, тем меньше работа образования критического зародыша, тем меньше его раз- [c.45]

Образование электролитического покрытия на катоде происходит в результате электрокристаллизации. Электрокристаллизация состоит из двух одновременно протекающих процессов образования кристаллических зародышей (центров кристаллизации) и их роста. Структура покрытия будет зависеть от того, какой из этих процессов будет преобладающим. Если скорость образования новых зародышей (новых центров кристаллизации) будет опережать скорость роста образовавшихся кристаллов, то структура осадка будет мелкокристаллической И наоборот, при преобладающей скорости роста кристаллов покрытие получится крупнокристаллическим. [c.272]

На образование структуры большое влияние оказывает катодная поляризация. Чем больше катодная поляризация, тем больше вероятность- и скорость образования кристаллических зародышей. Чем выше катодная поляризация, тем больше число одновременно растущих мест катода и тем более мелкозернистым получается осадок. [c.272]

Модификаторы 2-го рода играют роль поверхностно-активных подложек, изменяющих поверхностное натяжение на границе раздела фаз, на которых происходит гетерогенное зарождение центров кристаллизации. С точки зрения снижения энергии образования кристаллических зародышей нерастворимые примеси должны иметь кристаллическую решетку, близкую к решетке кристаллизующегося металла, и образовывать с выделяющейся твердой фазой малый контактный угол. [c.361]

К внутренним факторам относятся 1) скорость образования кристаллических зародышей п в единице объема за единицу времени 1мм сек) 2) линейная скорость роста кристаллов [c.12]

Исходя из того, что для получения КЭП существенными являются адсорбция и электростатическое притяжение частиц поверхности, изучалось заращивание частиц АЬОз золотом из цианидфосфатного электролита с рН=6,0 [122]. На основании образования монокристалла золота электронно-микроскопическим иаблюдени-ем 1ПОказано, что адсорбция частиц происходит преимущественно на пустотах, которые обычно используются для образования кристаллического зародыша. [c.81]

При низких плотностях тока поляризация невелика, что способствует осаждению грубозернистых осадков. По мере увеличения плотности тока скорость образования кристаллических зародышей возрастает и покрытие становится мелкозернистым. При очень больших плотностях тока концентрация ионов металла в прикатод-ном слое резко уменьшается, вследствие чего кристаллы обнаруживают тенденцию к росту в направлении тех слоев раствора, где концентрация этих ионов выше. На покрытии образуются наросты (дендриты). Дальнейшее увеличение плотности тока ведет к образованию пористых и губчатых осадков. [c.217]

После образования жидких зародышей на подложке при температуре несколько ниже точки кристаллизации жидкая пленка может находиться некоторое время в переохлажденном состоянии. Возникновение зародышей кристаллизации в переохлажденной пленке обусловлено временем ожидания появления первого центра. Вероятность его зарождения связана с величиной переохлаждения жидкой пленки и со степенью эпитаксиальности кристаллической подложки с исследуемым веществом. Механизм образования кристаллических зародышей на подложке можно установить по форме кристаллов в пленке. При кристаллизации цинка из газовой фазы в пленках возникают кристаллы гексагональной формы, что свидетельствует об осуществлении механизма пар-жристалл. В пленках серы частицы имеют округлую форму. Это означает, что образование зародышей происходило по механизму пар->-жидкость- кристалл. Методом напыления обнаружены в одном образце зародыши, образованные по обоим механизмам пар->крис- [c.130]

Фиг. 8. Изменение свободной энергии при образовании кристаллических зародышей и при образовании кластеров (по Харди и Хилу [71 Г).

В качестве примера рассмотрим анодную поляризацию свинца в растворе серной кислоты, подробно исследованную Б. Н. Кабановым [57]. На рис. У1,43 приведена анодная кривая заряжения. Включение тока сразу вызывает сдвиг потенциала в положительную сторону. Концентрация сульфата свинца и приэлектродном слое быстро нарастает и очень скоро достигается пересьпценйе, достаточное для образования кристаллических зародышей. Начало кристаллизации сопровождается некоторым уменьшением потенциала, достигающего максимума в точке А. Падение потенциала связацо с умень- шением пересыщения, обусловленным кристаллизацией, но раствор остается пересыщенным относительно сульфата свинца. Теперь анодный процесс приводит к накоплению осадка соли на электроде (почти горизонтальный участок кривой). Далее, по мере увеличения количества прошедшего электричества Q, потенциал начинает снова [c.240]

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]

Из изложенного можно сделать вывод, что величина кристаллов в электролитических осадках определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и их роста, в котором большую роль играют диффузионные и пассива-ционные явлееия. Чем больше относительная скорость образования зародышей, т. е. чем больше образуется новых кристаллов в единицу времени, тем более мелкозернистыми должны быть осадки, и наоборот. Так как для образования кристаллических зародышей требуется более высокое перенапряжение, чем для продолжения их роста, то можно сказать, что условия электролиза, способ ствующие повышению перенапряжения или катодной поляриза ции, будут обеспечивать получение мелкозернистых осадков на катоде. Из этого также следует, что факторы, влияющие на катодную поляризацию, должны соответственным образом изменять и структуру осадков. К таким факторам, кроме природы и состояния покрываемой поверхности, относятся природа и концентрация ионов выделяемого металла, плотность тока, температура [c.20]

Кристаллизация расплавленной стекломассы, расстекловы-вание , или зарухание , нарушают нормальные условия выработки стеклянных изделий и портит стекло. Способность стекломассы к кристаллизации зависит от скорости образования кристаллических зародышей Kv и от скорости роста зародышей в кристаллы Ке- Чем больше /Сц и /Сг и меньше разность температур, тем легче кристаллизуются стекла, так как скорость образования центров кристаллизации велика, и кристаллы растут интенсивно. [c.48]

I. Условия образования кристаллических зародышей в процессе электроосаждення существенно зависят от состояния поверхности, поэтому выбор режима реверсирования тока (Та/т,(, т , Тд, период т) оказывают большое влияние на структуру покрытия. Применение реверсированного тока позволяет направленно изменять структуру осадков, создавать ровные блестящие мелкокристаллические осадки, прочно сцепленные сосновой, без применения бле-скообразую1цих и выравнивающих органических добавок. [c.352]

Кристаллическое строение сплава называется его структурой. Свойства сплавов зависят от образующейся в процессе кристаллизации структуры. Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей — центров кристаллизации. Скорость кристаллизации гаъисат от скорости заро кдения центров кристаллизации и скорости роста кристаллов чем больше число образующихся зародышей и скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. [c.6]

После смещения потенциала катодл в сторону отрицательных значений (по сравнению с равновесным потенциалом выделяемого металла) в растворе начинается образование кристаллических зародышей выделяемого металла на электроде. Первоначально образуемые зародыши металла имеют толщину нескольких атомных слоев, и слой этих зародышей может рассматриваться как двухмерный. Дальнейший рост двухмерного зародыша может происходить как в плоскости самого зародыша, так и в направлении, перпендикулярном плоскости двухмерного зародыша. [c.26]

Таким образом, можно предположить, что на изгиб катода, а следовательно, и на возникновение внутренних напряжений в осадках хрома и никеля, согласно теории В. И. Архарова и С. А. Немно-нова действует только тот водород, который участвует в образовании кристаллических зародышей при электрсхтизе. В этом случае водородные атомы внедряются в кристаллическую решетку хрома (никеля), вызывая ее искажение, которое остается и иосле удаления водородных атомов. [c.69]

Ф. К, Горский, О вероятности образования кристаллических зародышей, ЖЭТФ 18, 45 (1948). [c.718]

Стадия / — самопроизвольное образование кристаллических зародышей стадия // — рост осей кристаллизации—дендрнтов стадия III — рост кристаллических зерен стадия /V —слиток сформирован. [c.13]

При переходе из одной кристаллической формы в другую наблюдаются явления, аналогичные кристаллизации из жид-кости. Так, кристаллизация протекает через образование кристаллических зародышей, скорость образования которых прямо пропорциональна переохлаждению на кривой охлаждения при этом наблюдаются задержки или перегибы и т. д. В отли-чие от первичной такая кристаллизация называется вторичной, как протекающая в твердом состоянии. [c.15]

Согласно равновесной термодинамике процесс кристаллизации происходит изотермически с температурой, равной температуре плавления, п эта область течения может быть описана с помощью газодинамических функции для изотермического течения. На участке соила, где происходит кристаллизация, теплота кристаллизации ностененпо передается газу, пока не завершится кристаллизация всей жидкой фазы. Однако равновесный нроцесс кристаллизации не осуществляется. Скорость передачи тепла от частиц к газу и скорость образования кристаллических зародышей конечны, и указанные процессы, в силу конечности времени пребываипя частиц в соиле, пе завершаются. Действительное количество теила кристаллизации, переданное газу, значительно меньше того, которое соответствует условиям равновесиого протекания процесса. Кинетика [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...