material / материаловеденье / отв / ЭКЗАМЕН / Материаловедение ТХТ / 13. Механизм и кинетика кристаллизации. К – процесс образования твёрдых кристаллов из Ж или Г

13. Механизм и кинетика

кристаллизации. К – процесс образования

твёрдых кристаллов из Ж или Г. Механизм

К складывается из 2 элементарных процессов:

1) зарождение центров К (зародышей); 2) ?

центров К. Экспериментально установлено,

что кристалл может расти тлк путём

одновременного присоединения определенной

группы атомов на какую-л грань. Такая

группа атомов наз-ся двумерным зародышем.

Следовательно, ? роста кристаллов

определятся вероятностью зарождения

двумерного зародыша и вероятностью его

присоединения к кристаллу за счёт диффузии.

Отсюда следует, что степень переохлаждения

влияет на линейную ? роста (ЛСР) аналогично

тому, как она влияет на скорость зарождения

центров (СЦЗ). Экспериментально

установлено, что максимум ЛСР чаще всего

соответствует меньшим степеням

переохлаждения, чем максимум СЦЗ, что

связано с тем, что вероятность образования

плоского зародыша выше, чем вероятность

образования объёмного зародыша. РИС 3

СТР 7 ЛАБА №6!!! Кривые на рис наз-ся

кривыми Таммана, кот впервые построил их

экспериментально. На основе их анализа

можно сделать вывод, что ЛСР и СЦЗ явл

функцией степени переохлаждения, кот, в

свою очередь, зависит от ? охлаждения – чем

больше ? охлаждения, тем большего

переохлаждения можно достигнуть.

Следовательно, изменяя условия охлаждения,

можно управлять процессом К. Конечный

размер зёрен определяется числом центров и

? роста кристаллов.

При переходе М из одного агрегатного

состояния в др меняется уровень свободной

энергии ==> в природе все самопроизвольно

протекающие процессы происходят потому

что новое состояние в новых условиях явл

энергетически более устойчивым, т.е. обл

меньшим уровнем энергии. Энергетическое

состояние хар-ет свободная энергия: F=U-TS.

При ? t? F ? системы ?. Есть t?, при кот тв и

Ж состояния нах-ся в равновесии. Это

происходит при температуре TS, кот наз-ся

равновесной температурой. ТКР<TS ==> чтобы

пошла К жидкую фазу надо охладить ниже

равновесной температуры. TS–ТКР=?Т –

степень переохлаждения. TS const, а ТКР и ?Т

меняются. Движущая сила К – стремление ?

Спросить!!!