Гомогенное зародышеобразование
Cтраница 4
Как уже отмечалось, гомогенное зародышеобразование возможно и тогда, когда система не гомогенна по фазовому составу. Дело заключается в том, что при сравнительно больших пересыщениях оказывается справедливой зависимость (III.9) и другие аналогичные ей зависимости, несмотря на то что в растворе содержатся твердые частицы. Наблюдаемое явление обусловлено несколькими причинами. Назовем две из них, по нашему мнению, наиболее существенные. [46]
Результаты проведенных расчетов показали, что траектория любого выделенного слоя проволочки заходит в область метастабильных состояний не более чем на г - 20 не вплоть до момента времени t 5.6 мкс ( где t 0 соответствует включению тока), после которого образец переходит в метастабильное состояние во всем объеме. В соответствии с теорией гомогенного зародышеобразования [9], при темпе роста температуры более - 106 К / с характерное время формирования стационарного распределения концентрации центров кипения флуктуационной природы составляет тп - 10 не. Поскольку для рассматриваемого режима энерговклада характерной является скорость нагрева около 109 К / с, то в течение ДГ тп после достижения параметров на бинодали жидкая фаза проводника может оставаться в метастабильном состоянии. Кроме того, как указывалось ранее [10, 11], в процессе электрического взрыва металла под воздействием мощного импульса тока магнитное поле оказывает стабилизирующее действие на перегретую жидкость, так как в этих условиях зародыши паровой фазы должны выполнять, кроме работы по образованию поверхности, еще и работу по искривлению силовых линий магнитного поля. Поэтому в рассматриваемом случае учитывать - метастабильные состояния необходимо. Характерное время развития МГД неустойчивости для исследуемого режима можно оценить согласно [12] как TMHD - 2 мкс. Процесс плавления заканчивается при t - 3.8 мкс, следовательно рост МГД неустойчивости и резкое увеличение частоты зародышеобразования возможны после t - 5.6 - 5.8 мкс, и предложенная модель неприменима для описания более поздних стадий нагрева проводника. [48]
Независимо от механизма влияния примесей гетерогенное зародышеобразование в полном смысле этого слова наблюдается только тогда, когда осаждение начинается в метастабильной области состояний раствора. При более высоких пересыщениях основным все-таки остается гомогенное зародышеобразование. Присутствие твердых частиц не исключает появления зародышей в объеме. К тому же число центров кристаллизации, возникших в объеме в рассматриваемых условиях, значительно превышает их число, обязанное своим появлением примесям твердой фазы. [49]
Данные табл. 5 показывают, что скорость кристаллизации пентапласта уменьшается при приближении к температуре плавления. Это означает, что процесс кристаллизации проходит по механизму гомогенного зародышеобразования и роста фибрилл. [50]
Температур, не имей достаточного числа Зародышей, тогда Как зародыши, возникающие в нем в изобилии при дальнейшем понижении температуры, не успевают вырасти в кристаллы вследствие падения скорости роста. Заметим, что речь здесь идет о так называемом гомогенном зародышеобразовании. В ряде случаев наблюдается также кристаллизация, инициируемая чужеродными - гетерогенными - зародышами; этот процесс не лимитируется первичным зародышеобразованием. [51]
 |
Сравнение теории гомогенной нуклеации ( сплошная кривая с экспериментальными результатами для диэтилового эфира ( а и н-гексана ( б при атмосферном давлении. О - опыты на пузырьковой. [52] |
Такое совпадение кажется удивительным, если принять во внимание приближенный характер теории. Согласие с опытом еще не означает правильности всех исходных посылок теории гомогенного зародышеобразования. Но более строгая теория должна объяснить, почему проходит принятое теперь приближение. [53]
Если полученные результаты объясняются гетерогенной конденсацией на примесных ядрах в отсутствие гомогенной конденсации, обусловленной большей длительностью инкубационного периода, то можно ожидать существования следующего явления. Поскольку инкубационный период быстро уменьшается с увеличением исходной концентрации, а скорость гомогенного зародышеобразования при этом увеличивается, при достаточно больших концентрациях роль гомогенной конденсации должна превысить роль гетерогенной. В самом деле, при конденсации пара серебра с исходной концентрацией z1 5 - 10H атомов / см3 в работе [3] были получены аэрозоли с настолько высокими счетными концентрациями, что участием посторонних зародышей в конденсации можно было пренебречь заранее. Можно предположить, что при некоторых промежуточных концентрациях пара по обоим механизмам образуется сравнимое количество частиц, но поскольку по гомогенному механизму частицы образуются с опозданием, то их средний размер должен быть гораздо меньше, чем размер частиц, выросших на посторонних зародышах. Поэтому распределение частиц по размерам может быть бимодальным. При этом высокодисперсная фракция должна быть полидисперсной, поскольку она образуется по коагуляционному механизму, а более грубая - монодисперсной. Счетная концентрация в таком аэрозоле должна быть высокой, что в свою очередь обусловливает быструю коагуляцию и исчезновение бимодального распределения спустя короткое время после образования аэрозоля. Предположение об образовании аэрозолей с бимодальным распределением по размерам было проверено экспериментально. [54]
Примечательно, что в случае трехмерного гомогенного зародышеобразования, согласно соотношению ( VIII. В соответствии с приведенными ранее соображениями это означает, что смена нуклеа-ционного механизма кристаллизации диффузионным при гомогенном зародышеобразовании происходит при более низких температурах, чем в случае поверхностного зародышеобразования. [55]
Гомогенное зародышеобразование при кристаллизации этих капелек можно было изучать при помощи светового микроскопа, Скорость кристаллизации при температуре гомогенного зародышеобразования обычно столь велика, что кристаллизация полимера в капельке проходит на одном зародыше. Типичные данные, полученные в работе [39] для полиэтилена, представлены на рис. 5.13. На рисунке видны четыре отчетливо выраженные области зародышеобразования. [56]
Истинное значение точки начала гомогенного зародшнеобразо-вания является предметом значительных расхождений во мнениях разных авторов. Фольмер и Флуд, использовавшие электрическое поле для удаления ионов, считали, что появление первых видимых признаков конденсации соответствует истинной границе гомогенного зародышеобразования. [57]
В то же время видно, что величины множителя Bbei, а именно: 10268 и 1027 4, значительно меньше, чем величина 1042, приведенная в разделе III.13 для случая гомогенного зародышеобразования. Этот эффект приписывают малой площади доступной каталитической поверхности. [58]
Расплавы полупроводник - металл при отсутствии гомогенного зародышеобразования способны к значительным переохлаждениям. Например, в случае использования в качестве растворителей элементов III группы периодической системы расплавы полупроводник - металл могут быть переохлаждены до 25 С относительно равновесной температуры. Вероятность гомогенного зародышеобразования возрастает с увеличением пересыщения, с ростом объема расплава, определяемого для единичной поверхности подложки его толщиной и временем пребывания в пересыщенном состоянии. Поэтому использование малых интервалов температуры кристаллизации А71 и увеличение скорости охлаждения расплава R, С / ч, сокращают время пребывания его в переохлажденном состоянии. [59]
Это означает, что даже при таких больших пересыщениях водяного пара зародыши новой фазы в системе отсутствуют. В реальных облаках пересыщение водяного пара обычно не бывает выше 0 1 %, поэтому ожидать гомогенного образования капель воды в атмосфере не следует. Таким образом, гомогенное зародышеобразование может быть отнесено к чрезвычайно редким явлениям в природе. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5