Cтраница 2
Линейная скорость газа, пара и жидкости как результат взаимодействия потоков фаз должна определяться из соотношения тех же величин, которые характеризуют гидродинамическое состояние двухфазной системы, хотя количественные соотношения могут быть иными. Результирующую линейную скорость потока, отнесенную к полному сечению аппарата, при определяющем геометрическом размере d3, при наличии движущей силы, создаваемой силой тяжести, целесообразно представить в безразмерной форме в виде аналога числа Фруда: w0i / ( Flgd9), где w0 - линейная скорость потока, отнесенная к полному сечению аппарата; Fc - доля свободного сечения аппарата; d3 - эквивалентный диаметр. [16]
Любой реакции присуще свойство самопроизвольно смещаться к равновесию. Это утверждение ничего не говорит о скорости, с которой реакция может достигать положения равновесия, оно указывает только на наличие движущей силы в направлении к равновесию. Эта движущая сила химической реакции измеряется свободной энергией реакции. Изменение свободной энергии представляет собой количество энергии, которая может быть израсходована для выполнения работы или служить движущей силой химической реакции. [17]
Скорость роста пропорциональна движущей силе. В самом общем виде зависимость между ними может быть выражена формулой vLA, где L - коэффициент пропорциональности, причем он сам зависит от А. Главное же заключается в том, что этот коэффициент обратен некоей силе сопротивления процессу; само наличие движущей силы еще не определяет того, будет ли идти процесс и с какой скоростью. Объяснение этому заключается в следующем. Частицы в жидкости, кристалле или на его поверхности находятся в потенциальных ямах ( § 1.5), будучи связанными с окружающими частицами. [18]
Рассмотренные критерии не обязательно эквивалентны между собой, и Кан [15] предложил еще один, более общий критерий для решения вопроса о том, происходит ли рост с помощью ступенчатого механизма или нет. По Кану [14], ступень можно определить как переход между двумя соседними параллельными областями границы, которые имеют одинаковые атомные конфигурации и смещены по отношению друг к другу на целое число плоскостей решетки. Под это определение подходят и ступени на диффузных поверхностях раздела. Исходя из такого определения ступени, Кан предполагает, что во всех случаях, когда поверхность раздела может при наличии движущей силы принимать некоторую мета-стабильную конфигурацию, механизм роста будет ступенчатым, причем в процессе роста поверхность раздела будет стремиться сохранить свою конфигурацию и перемещаться только за счет прохождения ступеней, которые не изменяют этой конфигурации. Если же такое метастабильное равновесие невозможно, граница будет продвигаться вперед непрерывно. Это придает структуре поверхности раздела очень важное значение. [19]
Большинство мартенситных превращений отличается от только что описанных тем, что в поликристаллических образцах не образуются пластины с параллельными гранями, а в монокристаллах не наблюдается превращение с одной поверхностью раздела. Рассмотрим образование отдельной линзовидной пластины. Изменение формы и объема должно быть скомпенсировано упругой или пластической деформацией окружающей матрицы, и кинетика образования пластины зависит от того, достигают ли напряжения в матрице ее предела текучести прежде, чем прекращается рост пластины. При постоянной форме упругая энергия в матрице пропорциональна, как это обычно принимается в классической теории зарождения, превратившемуся объему, так что при наличии достаточной движущей силы свободная энергия по мере роста пластины непрерывно уменьшается. Рано или поздно рост в направлении, параллельном габитусной плоскости, прекращается, и дальнейшее увеличение объема пластины может привести к тому, что рост упругой энергии будет происходить быстрее, чем уменьшение свободной энергии. При некотором размере пластины свободная энергия может достигнуть минимума; пластина этого размера при данном значении движущей силы будет находиться в обратимом равновесии с матрицей. Если при уменьшении температуры движущая сила увеличивается, пластина подрастает до установления нового равновесия; если движущая сила уменьшается, пластина уменьшается в размере. Более того, можно заставить пластину расти или сокращаться, прикладывая соответствующие внешние напряжения, так что химический и механический эффекты взаимозаменяемы. [20]