|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Движущая сила кристаллизации
Переход металла или сплава из жидкого состояния в твёрдое с образованием кристаллической структуры называется первичной кристаллизацией. Движущей силой кристаллизации, как и других фазовых превращений, является выигрыш термодинамического потенциала (рис. 4.1), т.е. должна освобождаться энергия, так как любая система при конкретных условиях стремится к минимальной энергии. При этом полная энергия системы Е состоит из суммы свободной энергии F и ТS (T-температура системы, К; S – энтропия), т.е. Е = F + TS (4.1) Следовательно F = Е - TS (4.2) (термодинамический потенциал Гельмгольца) Однако чаще пользуются термодинамическим потенциалом Гиббса G. G = F + pV (4.3) где p – давление, V – объём. Для конденсированных систем D(pV) ® 0, поэтому DG» DF Представим график зависимости G=f(T) (рис. 4.1) При Т0 Gж = Gтв, т.е. Eж – T0*Sж = Eтв – T0*Sтв Теплота кристаллизации Q представляет собой разницу Eж – Eтв = T0*(Sж - Sтв) (4.4) Следует учесть, что Q = T0*DS > 0, т.к. Sж > Sтв, т.е. тепловой эффект положителен и при кристаллизации тепло выделяется. С этим связана наблюдаемая площадка на кривых охлаждения. Кристаллизация возможна, если есть какое-то переохлаждение DТ относительно То. От DТ зависит скорость зарождения и скорость роста кристаллов, а как следствие характер структуры. Это означает, что при переохлаждении относительно температуры кристаллизации более выгодным становится кристаллическое состояние вещества. Однако при более подробном рассмотрении ситуации все оказывается не так просто и при небольших переохлаждениях кристаллизация может не происходить даже в металлах.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.002 сек.) |