Cтраница 3
Если упругие деформации при образовании зародышей во время распада пересыщенных твердых растворов велики, это приводит не только к большому увеличению зародышей критического размера, но и к усложнению их формы. Последнее связано и с анизотропией кристаллической решетки. Зародыши при твердофазных превращениях должны иметь элипсоидную или иглообразную форму. При такой форме зародышей возможна и хорошая припасовка упаковок атомов обеих фаз, благодаря чему межфазная поверхностная энергия имеет невысокие значения. [31]
Иг цг, устанавливается размер частицы, способной к росту. Введенное понятие выходит за пределы приведенного выше примера и должно иметь общее значение для всех типов новой фазы. Как будет показано в дальнейшем, в других случаях форма зародышей не шарообразна, однако эта форма всегда однозначно определена. В случае многокомпонентных зародышей задается и их состав. [32]
В течение ряда лет для описания гетерогенной реакции на образце простой формы были предложены различные упрощенные модели. Однако для простого математического описания большинство из них очень скоро оказываются недостаточными. Для удовлетворительного описания гетерогенной реакции фактически необходимо принимать во внимание ее собственные кинетические характеристики. Поэтому невозможно дать правильное описание процесса, если пренебречь тем фактом, что фаза продукта реакции возникает в форме изолированных зародышей, которые в дальнейшем растут за счет реагента. Изучение этих несовершенных моделей, по-видимому, нецелесообразно. Поэтому упомянем только те достаточно строгие теории, которые могут быть использованы. [33]
Пределы применимости и возможности теорий непосредственно вытекают из указанных ранее гипотез. Гипотезы, связанные с ростом зародышей, имеют относительно широкую область применимости. Необходимо просто предположить, что зародыши растут гомотетично и их размеры увеличиваются со временем линейно. В противном случае возможность проведения расчетов при условии, что определено соотношение между фиктивным объемом зародышей vgf ( t, 9) и их возрастом, не существенна с практической точки зрения ввиду трудности экспериментального определения выражения vgf ( t, 9), когда форма зародышей и скорость их роста изменяются. Именно по этой причине, как указано в начале главы, исключены из рассмотрения некоторые реакции, в которых роль лимитирующей стадии играют диффузионные процессы. [34]
Согласно Фаберу, дефекты представляют собой ограниченные области, в которых поверхностное натяжение границы раздела отрицательно. Эти области находятся в сверхпроводящем состоянии, когда образец переохлажден, и служат стабильными зародышами. Однако росту этих зародышей препятствует положительное поверхностное натяжение границ раздела в основной массе металла. Такое положение сохраняется до тех пор, пока поле не будет снижено до величины значительно меньше критической. Рассматривая простую модель дефектов, Фабер показал, что количество зародышей переохлаждения определяется их размерами и формой, а также параметром поверхностной энергии А, причем для дефектов любой формы величина ( 1 - Sz) пропорциональна А. Экспериментальные данные хорошо согласуются с предложенной моделью. Хотя степень переохлаждения меняется от дефекта к дефекту, для всех дефектов она одинаково зависит от температуры. Различие в степени переохлаждения не представляет особого интереса, так как оно, вероятно, связано с различием в размерах и форме зародышей. [35]
Согласно Фаберу, дефекты представляют собой ограниченные области, в которых поверхностное натяжение границы раздела отрицательно. Эти области находятся в сверхпроводящем состоянии, когда образец переохлажден, и служат стабильными зародышами. Однако росту этих зародышей препятствует положительное поверхностное натяжение границ раздела в основной массе металла. Такое положение сохраняется до тех пор, пока поле не будет снижено до величины значительно меньше критической. Рассматривая простую модель дефектов, Фабер показал, что количество зародышей переохлаждения определяется пх размерами п формой, а также параметром поверхностной энергии А, причем для дефектов любой формы величина ( 1 - S2) пропорциональна А. Экспериментальные данные хорошо согласуются с предложенной моделью. Хотя степень переохлаждения меняется от дефекта к дефекту, для всех дефектов она одинаково зависит от температуры. Различие в степени переохлаждения не представляет особого интереса, так как оно, вероятно, связано с различием в размерах п форме зародышей. [36]