Направленный рост - кристалл
Cтраница 1
Направленный рост кристаллов наблюдается при фракционной кристаллизации на охлаждаемых поверхностях, зонной плавке, а также при кристаллизации в тонких слоях, контактирующих со стекающей жидкой пленкой расплава. [1]
 |
Центробежное литье. [2] |
Перемешивание расплава препятствует направленному росту кристаллов, способствуя образованию мелкой плотной структуры в отливке. [3]
При получении волокнистых структур способом направленного роста кристаллов основная задача заключается в том, чтобы при первичной кристаллизации образующийся дендрит имел только одну ветвь. Пре имущество этого пути по сравнению с эвтектической кристаллизацией заключается в возможности увеличения объемной доли упрочняющей фазы. [4]
При наличии в аппаратах или в зоне кристаллизации значительных градиентов температуры обычно происходит направленный рост кристаллов. При этом процесс начинается с гетерогенного образования центров кристаллизации на охлаждаемой поверхности аппарата. Далее образуется слой кристаллов, толщина которого по мере охлаждения монотонно увеличивается. Структура образующегося слоя кристаллов в значительной мере определяется скоростью перемещения фронта кристаллизации, интенсивностью перемешивания жидкой фазы, исходным составом смеси и другими факторами. [5]
Фракционная кристаллизация отличается от других массооб-менных процессов большим разнообразием технологических методов, из которых основными являются: массовая кристаллизация с отводом тепла через охлаждаемые поверхности; массовая кристаллизация при непосредственном контакте с хладоаген-том; кристаллизация на охлаждаемых поверхностях при направленном росте кристаллов; противоточная кристаллизация; фракционное плавление; направленная кристаллизация; зонная плавка; экстрактивная кристаллизация; аддуктивная кристаллизация; селективная кристаллизация; кристаллизация под высоким давлением; фракционная десублимация. [6]
 |
Схема многоступенчатого противоточного барабанного кристаллизатора и варианты ( а-г переточных устройств. [7] |
В рассмотренных выше противоточных аппаратах образование и рост кристаллов происходит во всем объеме охлаждаемой смеси. Однако в некоторых аппаратах может происходить направленный рост кристаллов на охлаждаемых поверхностях. [8]
Таким образом, вся совокупность имеющихся опытных данных и теоретические соображения показывают, что органические добавки в комплексных электролитах могут быть эффективными ингибиторами электродных процессов и регуляторами роста кристаллов. В отдельных случаях вследствие очень резкого уменьшения среднего размера зерна или направленного роста кристаллов могут быть получены зеркально блестящие катодные отложения. При подборе добавок для электрокристаллизации металлов из комплексных электролитов в первую очередь нужно учитывать соотношение значения реального потенциала электродного процесса и потенциала нулевого заряда. Это соотношение определяет собой область адсорбции собственно комплексных ионов, участвующих в электродной реакции, и посторонних ПАВ. [9]
Наконец, по характеру образующейся кристаллической фазы различают массовую ( объемную) кристаллизацию и направленный рост кристаллов. [10]
 |
Схемы макроструктур слитков. [11] |
Жидкий металл прежде всего переохлаждается в местах соприкосновения с холодными стенками формы. Большая степень переохлаждения способствует образованию на поверхности слитка зоны 1 мелких равноосных кристаллов. Отсутствие направленного роста кристаллов этой зоны объясняется их случайной ориентацией, которая является причиной столкновения кристаллов и прекращения их роста. Ориентация кристаллов, в свою очередь, зависит от состояния поверхности формы ( шероховатость, адсорбированные газы, влага) и наличия в жидком металле оксидов, неметаллических включений. Эта зона очень тонка и не всегда различима невооруженным глазом. Затем происходит преимущественный рост кристаллов, наиболее благоприятно ориентированных по отношению к теплоотводу. [12]
Относительно быстрое охлаждение расплава ( 1 - 2 С / ч) до температуры плавления шихты или несколько ниже - следующий ( IV) этап. На этом этапе создается температурный градиент на тигле с целью обеспечения направленного роста кристаллов слюды. Величина создаваемого градиента зависит от линейных размеров тигля, начальный перепад температуры по всей высоте тигля составляет 20 - 30 С. [13]
Относительно быстрое охлаждение расплава ( 1 - 2 С / ч) до температуры плавления шихты или несколько ниже - следующий ( IV) этап. На этом этапе создается температурный градиент на тигле с целью обеспечения направленного роста кристаллов слюды. Величина создаваемого градиента зависит от линейных размеров тигля, начальный перепад температуры по всей высоте тигля составляет 20 - 30 С. [14]
Возникновение микроскопических пор, кроме того, связано с образованием скоплений вакансий при кристаллизации стали. Примесные атомы, дислокации, области напряжений сдвига и другие дефекты могут ускорять или замедлять в зависимости от скорости направленного роста кристалла перенос вакансий и избыточных газовых атомов к поре. Скорость диффузии вакансий к поре вдоль дислокаций и границ зерен увеличивается. При незначительных пересыщениях атомы газа диффундируют через раствор из маленьких пор в большие. Возникновение напряжения вследствие градиента температур способствует перемещению пор малых размеров и их коагуляции. Скорость передвижения поры обратно пропорциональна ее радиусу. При некоторой оптимальной для данного вещества скорости передвижения форма пор изменяется из сферической в эллипсоидальную. [15]
Страницы: 1 2