11. Изобразить кривые охл-ия металла при разных степенях переохл-ия/

ΔТ1 > ΔТ2 Кривые охлаждения Al при трех скоростях охл-ия. Точка r – начало кристаллизации.

12. Как зависят от δт скорость образования центров кристаллизации n, и линейная скорость роста кристаллов с при затвердевании металлов?

n – число зародышей, образующихся в единице объема за единицу времени (скорость зарождения центров кристаллизации – СЗЦК) [1/(см³∙сек)];

c – линейная скорость роста кристаллов (ЛСРК) [см/с]

Они зависят от Т:

Q – энергия активации

13. Каково строение межфазной границы раздела жидкость-кристалл у Cu и Bi?

Строение межфазной границы связано с энтропией плавления. Bi имеет высокую энтропию, поэтому граница раздела жидкость-кристалл у него атомно-гладкое. В случае атомно-гладкой границы все позиции атомов поверхностного слоя кристалла заняты.

Cu имеет низкую энтропию плавления, поэтому граница раздела жидкость-кристалл у нее атомно-шероховатая. Граница является размытой и не имеет четкого контура. Такая граница содержит множество изломов.

14. Описать нормальный механизм роста кристаллов Al при их крист-ии?

У Al низкая энтропия плавления, поэтому межфазная граница «кристалл-жидкость» размыта или шероховатая и имеет ширину в несколько атомных радиусов.

Строение атомно-шероховатой поверхности раздела «кристалл-жидкость».

На атомно-шероховатой границе имеется множество мест, где атомы из жидкости могут присоединятся к кристаллу. Такая граница как бы содержит множество изломов. Рост кристалла с атомно-шероховатой поверхностью наз-ют непрерывным (он идет во множестве точек по всей поверхности кристалла) или нормальным (граница раздела перемещается в направлении нормали к ней, без участия тангенциального роста каждого слоя). В результате такого роста формируются кристаллы с отсутствием правильной огранки, близкие к округлой. Рост кристалла с атомно-шероховатой поверхностью происходит гораздо легче, чем с атомно-гладкой.

15. Описать ступенчатый механизм роста Sb при крист-ии?

Так как энтропия плавления высокая, граница раздела атомно-гладкая и основной рост кристаллов ступенчатый. В случае атомно-гладкой границы все позиции атомов поверхностного слоя кристалла заняты. Одиночный атом, оседающий на гладкой поверхности, слабо связан с кристаллом. Значительно сильнее будет связь с оседающим атомом, если он окажется на ступеньке 2 и, еще сильнее – в изломе ступеньки 3. Часть атомов, оседающих на гладкой поверхности, из-за теплового движения будет уходить обратно в жидкость, а часть, блуждающая на поверхности, присоеди­нится к ступеньке и к излому на ней. В результате этого сту­пенька будет продвигаться вдоль поверхности кристалла. Такой рост наз-ют ступенчатым или боковым, тангенциальным.

Когда продвижение ступеньки приведет к завершению построй­ки атомного слоя, дальнейший рост кристалла потребует обра­зования двумерного зародыша следующего слоя 4. Флуктуационное образование та­кого зародыша является узким звеном процесса роста кристал­ла: необходимо одновременное закрепление на атомно-гладкой поверхности значительного кол-ва атомов, что требует боль­ших переохл-ий.

Ступенчатый (тангенциальный) рост кристалла существенно облегчается, если на его поверхность выходит винтовая дисло­кация.