Cтраница 1
![]() |
Функция распределения времени ожидания появления первого центра кристаллизации в расплаве теллура ( перегрев расплава 4 5 С, выдержка в перегретом состоянии 30 мин. [1] |
Зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от переохлаждения расплава теллура при различных предварительных перегревах и выдержке в перегретом состоянии ( кривые 1 - 3 та. Зависимость скорости нуклеации от переохлаждения имеет экстремальный вид. Положение максимумов слабо зависит от термической предыстории расплава, в то время как скорость зарождения центров кристаллизации значительно уменьшается с увеличением предварительного перегрева расплава. Среднее переохлаждение расплавов, так же как и время пребывания расплава в переохлажденном состоянии, с увеличением числа циклов постепенно возрастает. С повышением предварительного пер &-грева расплава до 30 - 40 G указанная зависимость проявляется уже в меньшей степени. [2]
![]() |
Зависимость скорости зарождения центров кристаллизации в растворах иодата лития от концентрации. [3] |
Зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени ( см. рис. 46, а - - в) в соответствии с рис. 19 является постоянной, монотонно убывающей, монотонно возрастающей и в общем случае экстремальной. Таким образом, классические выражения аналитической временной зависимости скорости зарождения центров кристаллизации [ см. уравнения ( 38) - ( 44) ], предсказывающие монотонное возрастание f ( t) от нуля до стационарного значения, могуг быть применены для описания кинетики гетерогенной нуклеации в растворах только в отдельных случаях. Тем более невозможно анализировать представленные данные с позиции теории стационарной нуклеации. Существенная нестационарность процесса не позволяет также из наших данных надежно определить значение стационарной скорости зарождения центров кристаллизации и ее зависимость от пересыщения раствора иодата лития. Для увеличения интервала времени, на котором с достаточной точностью фиксируеюя функция распределения, необходимо значительно увеличить число проб в каждой серии экспериментов, в силу чего резко возрастает трудоемкость исследования. Однако по нашим данным достаточно надежно определяется значение скорости зарождения центров кристаллизации в начальный момент ( t - 0), так как основная доля проб часто кристаллизуется именно в начале процесса. [4]
Зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от концентрации раствора во всех случаях является экстремальной, причем положение максимумов примерно совпадает для кривых, построенных по методике постоянного и переменного пересыщения. Однако метод переменного пересыщения позволяет расширить интервал исследуемых пересыщений и выявить положение вторых экстремумов при более высоких концентрациях растворов. [6]
Видно, что зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от переохлаждения имеет экстремальный вид. Положение максимумов слабо зависит от термической предыстории расплава, в то время как величина скорости зарождения центров кристаллизации значительно уменьшается с увеличением предварительного перегрева расплава. [7]
В связи с изложенным большой интерес представляет исследование зависимости скорости зарождения центров кристаллизации от переохлаждения и предварительной термической обработки расплавов германия и антимонида индия. В то же время определение зависимости 1 ( & Т) дает возможность выявить ряд важных закономерностей, не вскрываемых при других методах исследования. [8]
Итак, описанные методики статистического исследования кинетики зародышеобразования в расплавах позволяют определить зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени, переохлаждения, скорости охлаждения для стационарного и нестационарного процессов нуклеации, а также строго количественно исследовать влияние предварительной термической обработки расплава и других факторов на процесс кристаллизации. В общем случае метод СТА заключается в многократном последовательном определении кривых нагрева и охлаждения образцов в широком интервале температур с заданными режимами термических циклов. [9]
Таким образом, для кинетики кристаллизации проб расплава, содержащих гетерогенные включения, зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени может быть немонотонной. [10]
Можно показать, что все YJ в этом случае положительны и скорость зарождения центров кристаллизации представляет монотонно убывающую функцию, приближающуюся асимптотически со временем к стационарному значению [137], В общем случае, как уже говорилось, можно ожидать наличия экстремума зависимости скорости зарождения центров кристаллизации от длительности процесса. [11]
Для прозрачных водных растворов неорганических веществ можно легко разделить большой объем перегретого раствора на 30 - 100 образцов объемом 1 - 3 мл. Поэтому использование метода многих проб в этом случае позволяет быстро исследовать зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени и пересыщения. Однако для объемных образцов растворов неорганических веществ подобное исследование проведено только в наших работах с водными растворами иодата лития [106, 107, 131], а также с растворами иодатов калия и бромата калия. [12]
Производят многократное охлаждение одной и той же пробы до начала кристаллизации и полного затвердевания расплава по произвольному, но постоянному для данной серии закону охлаждения. Определив графически тангенс угла наклона указанной кривой, соответствующей по уравнению ( 87) значению произведения I ( & T ( t) t) Vf и зная закон охлаждения образца АГ ( г), устанавливаем зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от переохлаждения / ( А Т) для данного режима охлаждения расплава. [13]
С) описывается гиперэкспоненциальным законом [ см. уравнение ( 83) 1 и изображается кривой с выпуклостью вниз. Скорость зарождения центров кристаллизации в точках максимума 1 ( 0 является постоянной или монотонно убывающей с течением времени, в то время как в точках минимума она монотонно возрастает со временем до стационарного значения. В промежуточных точках зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от времени имеет экстремальный вид. [14]