Скорость - рост - грань - кристалл
Cтраница 2
При наличии в расплаве примесей, не образующих твердых растворов с основным веществом и не являющихся поверхностно-активными веществами, скорость роста граней кристаллов сильно зависит от скорости диффузии примеси в объеме жидкой фазы. Если расплав охлаждается достаточно медленно, то примесь, оттесняемая растущей гранью, успевает путем диффузии отводиться от границы раздела фаз в глубь расплава. В этом случае форма растущего кристалла мало зависит от концентрации примесей в жидкой фазе. [16]
Поскольку величины нормалей к граням пропорциональны скоростям роста граней ( см. § 1, рис. 14), принцип Гибб-са - Кюрп - Вульфа можно сформулировать так: скорости роста граней кристалла пропорциональны их удельным поверхностным анергиям. [17]
Чем выше концентрация электролита, тем медленнее наступает обеднение прикатодного слоя, тем выше и допустимая плотность тока для получения плотных осадков. С другой стороны, в концентрированных растворах увеличивается скорость роста граней кристаллов и, невидимому, уменьшается скорость образования новых центров кристаллизации, что способствует отложению осадков с крупнокристаллической структурой. [18]
Как показали многочисленные рентгеновские исследования строения осадков цинка и серебра, введение но верхностно активных веществ в электролит приводит к возникновению текстурированных осадков в отличие от осадков, полученных из растворов без добавок. Появление четко выраженной текстуры свидетельствует о достаточно резкой разнице в скоростях роста граней кристаллов, вызываемой введением поверхностно активных веществ в раствор. Последнее согласуется с данными непосредственного наблюдения за ростом единичных кристаллов из чистых растворов с добавкой поверхностно активных веществ. [19]
Процесс кристаллизации характеризуется также скоростью протекания его. Под скоростью кристаллизации часто подразумеваются два различных понятия: линейная скорость кристаллизации и скорость роста грани кристалла. Линейная скорость кристаллизации есть скорость, с которой процесс кристаллизации передается по определенному направлению в кристаллизующейся среде, а скорость роста кристаллической грани есть скорость перемещения грани кристалла в перпендикулярном к ней направлении. Скорость роста различных граней одного и того же кристалла различна. [20]
Примеры торможения роста обычно связывают с совершенством рассматриваемой грани кристалла. Как будет показано позднее, в разделах VI.17, VI.24, VI.41 и VI.42, скорость роста граней кристалла зависит от присутствия дефектов решетки, таких, как дислокации и границы зерен. И наоборот, предполагается, что грань, не содержащая дефектов, не способна расти до тех пор, пока не будут достигнуты очень высокие пересыщения. [21]
Выведено уравнение скорости роста кристалла для случая моно-нуклеарного и полинуклеарного роста. Теория позволяет объяснить полученный экспериментальный материал. Зависимость скорости роста грани кристалла от переохлаждения раствора, построенная на основе теории, хорошо согласуется с полученными экспериментальными данными. [22]
 |
Различное рас - ются места в углу ступени ( 51, е положение адсорбирован - и с. Здесь его встречает большое коли. [23] |
Более медленный теплообмен со средой способствует росту кристаллов правильной формы, росту плоских граней, так как кристаллизация при этом, естественно, протекает вблизи равновесия. Понятно, что при быстром отводе тепла растут вытянутые кристаллы - иглы, дендриты. Вообще, скорость роста граней кристаллов определяется скоростью процессов тепло - и массообмена. [24]
Фронты роста, исходящие из разных источников, не интерферируют подобно обычным фронтам волн в других средах, а смыкаются в местах их встречи с обрывом спирали. Если имеется несколько винтовых дислокаций, активно генерирующих фронты роста, то любая точка на грани кристалла будет находиться в преобладающем поле только одной из них. С другой стороны, из дислокаций, возникающих на грани кристалла, одна может доминировать над остальными и определять скорость роста грани кристалла. Другие дислокации играют в этом случае малую роль в росте кристалла, располагаясь произвольно на спирали, обусловленной преобладающей винтовой дислокацией. Они создают участки ослабленного продвижения фронта слегка измененной формы. [25]
Вульф [95], развивая принцип Гиббса - Кюри, показал, что удельные поверхностные энергии граней пропорциональны длинам перпендикуляров, опущенных из центра кристалла на грани равновесной формы. Скорость роста грани кристалла измеряется ее перемещением в направлении своей нормали. А так как длины нормалей, проведенные из центра кристалла к его граням, в общем случае не равны между собой, то, согласно рассматриваемой теории, поверхностные энергии граней и скорость их роста должны быть различными. [26]
Полученные даные позволяют сделать некоторые заключения о механизме роста кристаллов. Поскольку зависимости скорости роста и растворения кристаллов от величины переохлаждения ( перегрева) несимметричны, то, следовательно, скорость процесса кристаллизации не определяется скоростью диффузии кристаллизующегося вещества к растущей грани. В то же время, скорость роста грани зависит от ее ориентации по отношению к направлению потока раствора ( рис. 2) и от содержания в растворе посторонних твердых примесей. Это дает основание для предположения о том, что скорость роста грани кристалла определяется частотой попадания на грань твердых примесей, которые играют роль инициатора образования двумерных зародышей так же, как, находясь в объеме пересыщенного раствора, они вызывают образование трехмерных зародышей. [27]
Однако пространственная группа кристалла отражается в симметрии этих свойств не полностью. Такие элементы симметрии, как винтовые оси и плоскости скользящего отражения, не могут проявить в них своей индивидуальности. Макроскопические свойства кристалла одинаковы ПО параллельным направлениям. Например, если кристалл обладает осью симметрии четвертого порядка, то независимо от того, является ли она простой или винтовой, в обоих случаях в четырех направлениях, связанных поворотами на 90 вокруг оси, скорость роста граней кристалла, или пироэлектрические свойства, будут одинаковы и останутся неизменными при перемещении места наблюдения на любое расстояние вдоль оси. В отношении макросвойств кристалл ведет себя как непрерывная, а не дискретная анизотропная среда. [28]
Способы зарождения новых слоев и скорости роста граней кристаллов различных веществ неодинаковы. Одни кристаллы вырастают в виде пластин, другие - в виде иголок. Это вызвано многими причинами. Различие скоростей роста граней кристаллов многих веществ объясняется зависимостью от направления величины сил связи частиц, образующих кристалл. Вероятность прилипания молекул в направлении действия больших сил, конечно, оказывается большей, чем в направлении действия меньших сил. Так обстоит дело в кристаллах с пластинчатой структурой ( слюда, графит), в которых рост происходит преимущественно вдоль плоскостей, где действуют сильные связи. В направлениях, перпендикулярных этим плоскостям, скорость роста значительно ниже. [29]
Страницы: 1 2