Кинетика - рост - кристалл
Cтраница 2
Первая детальная попытка описать кинетику роста кристалла была предпринята на модели однокомпонентного совершенного кристалла, построенного из малых молекул и растущего из газовой фазы. Предполагаемые при этом процессы схематически изображены на рис. 6.4. Основная идея этой модели заимствована из работы Гиб-бса ( разд. Тамман [368], Фольмер [382], Коссель [219], Стран-ски [359], Бекер и Деринг [30], Френкель [105] и Бартон и Кабрера [54] разработали необходимый формализм для описания макроскопически наблюдаемой скорости роста в терминах предполагаемых микроскопических процессов. В простейшей форме такой процесс кристаллизации включает слудующие стадии: а) адсорбция на поверхности, б) двумерная диффузия к растущей кромке, в) встраивание в растущую кромку, г) одномерная диффузия к углу и д) кристаллизация. Противоположными этим пяти стадиям являются стадии испарения. В равновесии скорости испарения и кристаллизации равны, для кристаллизации описанная последовательность ( а) - ( д) должна быть предпочтительна перед обратным процессом. [16]
На габитус кристалла влияет также кинетика роста кристалла и другие неравновесные эффекты. Поэтому грани реальных кристаллов могут и не соответствовать равновесным формам, определяемым теоремой Вульфа. Например, если стабильная или сингулярная плоскость ( 100) шлифуется, скажем, под небольшим углом, то образуются плоскости, номинально описываемые индексом ( х), где х - большое число. [17]
Внешнее электрическое поле действует на кинетику роста кристаллов как в объеме жидкости, так и на поверхности труб. При этом изменения в кристаллической решетке парафина изменяют и реологические свойства отложений, в результате чего уменьшаются силы сцепления парафина со стенкой. [18]
Все вышеприведенные рассуждения относятся к кинетике роста кристаллов Предполагалось, что зародышеобразовапие либо уже произошло, либо происходит сравнительно легко. Что же касается самого зародышеобразования, то необходимо различать два механизма этого процесса: гомогенное н гетерогенное заролышеобразовапие. Если гетерогенные зародыши ( па-пример, инородные частицы) отсутствуют в переохлажденной жидкости, то может происходить гомогенное зародышеобразо-оапие. Этот процесс протекает в объеме жидкости, когда пег искусственно введенных центров кристаллизации. [19]
Одна из основных трудностей при анализе кинетики роста кристаллов связана с решением дифференциальных уравнений, описывающих последовательный рост. [20]
Для тех, кто хочет изучить кинетику роста кристалла, необходимо знание элементарной кристаллографии и кристаллических структур. Особо надо упомянуть Введение в химическую физику Слетера [ Slater, 1939 ], где рассмотрены структуры многих распространенных типов кристаллов. Отметим также I главу Физики твердого тела Киттеля [ Kittel, 1962 ], где дается введение в кристаллографию на примере двумерных кристаллов. [21]
Винтовые дислокации играют важную роль в кинетике роста кристаллов. Так, при выращивании кристаллов в условиях малого ( 1 %) пересыщения наблюдаемая скорость роста значительно превышает теоретическую, рассчитанную для идеального кристалла. Известен случай [2], когда такое превышение достигало Ю1300 раз. Такую величину расхождения между теорией и экспериментом следует считать своего рода рекордом, не имеющим себе равных в истории физикохимии. [22]
 |
Распределение кристаллов по размерам при постоянной скорости.| Распределение кристаллов по размерам при диффузионной кинетике. [23] |
В литературе по непрерывной кристаллизации [14-18] рассматриваются различные виды кинетики роста кристаллов: степенная зависимость типа К - агь, линейная А, Х0 ( 1 - - аг) и некоторые другие. [24]
Поэтому термостатическое уравнение ( 28, 17) позволяет сделать выводы о кинетике равновесного роста кристаллов: скорость роста каждой грани пропорциональна ее свободной поверхностной энергии. [25]
Модель предыдущего раздела основана на предположении о том, что полную скорость диффузии определяет поверхностная диффузия; модель удовлетворительным образом описывает кинетику роста кристаллов из газовой фазы в случае, когда градиент концентрации в объемной фазе можно считать пренебрежимо малым по сравнению с разностью концентрации в непосредственной близости от кристалла и равновесной концентрации. В случае, когда градиент концентрации в объемной фазе велик, процессом, определяющим полную скорость диффузии, является объемная диффузия. [26]
Эта важная функция краев кристалла в кинетике испарения существенно отличается от незначительной роли, которую играют края кристалла в качестве мест зародышей в кинетике роста кристалла. [27]
Поэтому при создании установки для проведения кристаллизации должны быть обеспечены все необходимые для этого условия. В связи с практической невозможностью расчетного определения кинетики роста кристаллов она исследуется экспериментально. [28]
Измеряя размеры кристалла на фотографиях и считая скорость осаждения кристалла в одном проходе постоянной, авторы этой работы получили информацию, необходимую для построения кинетической модели. Следует подчеркнуть, что в работе [90] исследовалась кинетика роста кристаллов сахарозы в очень вязком и плотном растворе. [29]
Образование видманштеттовой структуры в стали характеризуется сдвиговым механизмом перестройки решетки у - а. В результате на поверхности шлифов появлялся игольчатый микрорельеф, позволяющий непосредственно изучать кинетику роста кристаллов методом высокотемпературной металлографии. [30]
Страницы: 1 2 3