IMG4 115 (2)

114 o. nrystaiizacja z tazy ciekłej

gdzie N jest liczbą atomów w jednostce objętości, k - stałą Boltzmanna, h -Plancka, AG_A - energią swobodną aktywacji przejścia atomów z cieczy*! kryształu, y - energią swobodną powierzchni rozdziału faz stałej i ciekłej ^ - przechłodzeniem.

Rys. 6.2. Zależność prędkości zarodkowania od przcchłodzenia 1 - zarodkowanie jednorodne, 2 — zarodkowanie niejednorodne

Zależność szybkości zarodkowania od przechłodzenia przedstawiono poglądowy na rys. 6.1

Teoria zarodkowania jednorodnego jest stosunkowo dokładnie opracowali w odniesieniu do czystych metali, ponieważ jednakowy skład fazy ciekłej, zespołói bliskiego uporządkowania i zarodków krystalizacji upraszcza rozważania. W odnię sieniu do stopów różnice składu chemicznego roztworu ciekłego i zarodków krystalizacji komplikują zagadnienie tak dalece, że nie doczekało się jeszcze pełnego opracowania.

6.1.2. Zarodkowanie niejednorodne

Teoria zarodkowania niejednorodnego opiera się na założeniu Turnbulla, a tworzenie się zarodków krystalizacji ułatwia powierzchnia stykającej się z cieczą fazji stałej. W myśl założenia, środkami działającymi katalitycznie na proces zarodkowa' nia są powierzchnie ścian naczynia (tygla, wlewnicy, formy), błonki stałych tlenków! oraz drobne cząstki nie rozpuszczonych wtrąceń pływające w cieczy. Zarodek podkrytyczny rozwijający się na płaszczyźnie podłoża przybiera kształt zbliżony do czaszy kulistej, określony kątem styku 0 z płaszczyzną (rys. 6.3). Warunkiem trwałości zarodka na płaszczyźnie podłoża jest równość energii swobodnyck

Rys. 6.3. Zarodek niejednorodny

6.1. Zarodkowanie

powierzchni rozdziału faz: podłoża i cieczy y_PC, podłoża i kryształu y_n oraz kryształu i cieczy y_KC

Vpc = Vpk + y KcCosO,    (6.10)

skąd współczynnik kształtu S zarodka

S = cosO = -^rc-~ — .    (6,11)

Tac

Przy wartościach współczynnika kształtu 0 < S < 1 na podłożu może utworzyć się i rozrastać zarodek krystalizacji w kształcie czaszy kulistej o objętości znacznie mniejszej od objętości zarodka kulistego, jaki w tych samych warunkach utworzyłby się bez podłoża. Promień zarodka niejednorodnego jest znacznie większy od promienia zarodka jednorodnego o takiej samej objętości. Dlatego warunek zarodkowania (6.5) niejednorodnego może być spełniony przy znacznie mniejszym przechłodzeniu niż zarodkowania jednorodnego. Przy założeniu, że prawdopodobieństwo utworzenia zarodka krystalizacji określonej wielkości nie zależy od jego kształtu, im mniejszy jest kąt styku 0, tym większy jest promień czaszy kulistej r (zarodka) o określonej objętości.

Warunki zarodkowania niejednorodnego przedstawiono poglądowo na rys. 6.4a. Krzywa zależności promienia krytycznego R* (zarodka kulistego) od przechłodzenia AT przecina linie zależności promienia zarodka w kształcie czaszy kulistej od przechłodzenia dla kilku kątów styku 0. Punkty przecięcia krzywych określają dla odpowiednich kątów styku promień zarodka niejednorodnego.

Na rysunku 6.4b przedstawiono poglądowo wpływ podłoża na warunki zarodkowania niejednorodnego. Krzywizna powierzchni podłoża katalizującego zarodkowanie, przy stałych wartościach kąta styku 0 i promienia krzywizny R powierzchni rozdziału faz kryształ-ciecz, zmienia objętość zarodka. Zarodkowanie zachodzi najłatwiej przy minimalnej objętości zarodka, toteż przy wklęsłej powierzchni podłoża (/) przebiega przy mniejszym przechłodzeniu niż przy powierzchni wypukłej

(3).

kys. 6.4. Zarodkowanie niejednorodne: a) zależność promienia krytycznego od przechłodzenia, b) zależność objętości zarodka od kształtu podłoża I - wklęsłe, 2 - płaskie, 3 - wypukłe

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
IMG4 135 (2) 134 6. Krystalizacja i fazy ciekłej 6.3.5. Krystalizacja dendrytyczna Warunki krystali
85383 IMG4 165 (2) 164 (7.16) 7. Elementy metalografii gdzie n jest liczbą analizowanych pól widzen
IMG79 38 gdzie a jest liczbą rzeczywistą lub zespoloną. 6. Twierdzenie o różniczkowaniu w dziedzini
4. Zapisz liczbę w postaci 2m, gdzie m jest liczbą całkowitą. a) 23 • 46 b) 4~5 • 82 c) 642
s 4 115 114 II Arwiizy nU-ly /lru- ilu ajtracouMiua pionu uusrktlmgiOtctttf) Ą j,i*   &nb
IMG4 114 Metody fizjoterapeutyczne2.3.8 Metoda Cyriaxa Claudia Kiesewetter Metoda Cyriaxa należy do
IMG «4« «4« IPocboJr* tydrokniumayri) h prwmamK do A d^akjrwłacwewcrguimie A pmnikają przez tylko i
IMG
4 015 (2) 14 1. Siły mifdzyatomonc odbywa się w stałej temperaturze albo w wyraźnie zaznaczonym
IMG4 025 (2) 2 2 1. Siły międzyatomowc 24 = 1,56 + 1,63). Wyjątki stanowią cynk i kadm o wartościac
IMG4 065 (2) 64 4. Interpretacja wykresów układów równowagi Powstanie omawianego typu mieszaniny sk
IMG 4 095 (2) UKŁAD ZELAZO-WĘGIEL5.1. UKŁADY Fe-Fe3C I Fe-GRAFIT Układ równowagi faz stopowych żelaz

więcej podobnych podstron