Презентации / ФХОТ Все Презентации

Нарушение симметрии силовых взаимодействий отражается в появлении избыточной поверхностной энергии ∆Gs, вводимой аналогично избыточной свободной энергии

σ – поверхностное натяжение (удельная поверхностная энергия), выражает работу, которую необходимо совершить для увеличения границы раздела фаз на единицу площади

F

поверхностное натяжение - сила, которую нужно приложить к единице длины линии, ограничивающей поверхность раздела фаз, для увеличения площади этой поверхности на единицу (сила направлена по касательной к соответствующей границе раздела)

Образование зародыша новой фазы на поверхности подложки, с одной стороны, способствует понижению энергии системы в силу уменьшения объемной свободной энергии (Gv < 0), а с другой стороны, требует затраты энергии на создание границ раздела, поскольку поверхностная свободная энергия всегда положительна (Gs > 0).

знак зависит от размера зародыша – r (характерный линейный размер зародыша)

Разная степенная зависимость этих величин обеспечивает различную скорость их изменения с ростом r, а именно: при малых r быстрее нарастает квадратичная зависимость Gs , а при больших r — кубическая зависимость | Gv |.

Возникновение критических зародышей связано с преодолением барьера зародышеобразования ∆G*, т. е. относится к классу термоактивационных процессов.

Высота активационного барьера ∆G* трактуется как работа образования критического зародыша. Появление критических зародышей, являющихся центрами кристаллизации, носит флуктуационный характер. Поэтому вероятность их образования определяется обычной больцмановской экспонентой:

где величина ∆G* отнесена к одной частице.

Теория гетерогенного зародышеобразования

атомно-статистическая теория

Объемная составляющая изобарного потенциала образования трехмерного

зародыша:

∆gv удельное объемное пересыщение, равное изобарному потенциалу,

отнесенному к единице объема вторичной фазы

1,0

0,75 ( )

0,5

0,25

Функция ( )), учитывающая зависимость работы образования

трехмерного зародыша от величины контактного угла.