Нестационарное зарождение. Анализ Френкеля-Зельдовича.

― уравнение частоты зарождения в нестационарных условиях

― характерное время нестационарности

― число атомов в кристаллическом зародыше

― частота присоединения

 

 

Теоретическое описание роста кристаллов.

Есть две группы присоединения атомов к поверхности растущего кристалла:

- ступенчатый

- нормальный

Нормальный механизм является предпочтительным в нестационарных условиях.

Нормальный механизм осуществляется методом перехода атомов через границу раздела.

Процесс нормального роста можно разделить:

- рост с контролируемой межфазной границей (1)

- рост с контролируемым диффузионным перераспределением

(1) ― скорость роста

 

 

Теоретическое описание кинетики кристаллизации. Уравнение Колмогорова.

― закристаллизованный объём

― объём кристаллита, возникший в момент

― частное зарождение

 

Описание кинетики неизометрической кристаллизации.

При изотермической кристаллизации рост имеющихся центров с постоянной скоростью

― число зародышей в единице объёма

Базовое уравнение скорости изотермического превращения:

― кинетическая константа

― энергия активации

 

Кинетические и термодинамические параметры уравнений классической теории и их зависимость от температуры.

Коэффициент вязкости

― зависимость коэффициента вязкости от температуры

 

Определение удельной свободной энергии границы раздела кристалл-расплав.

Удельная энергия границы раздела кристалл-расплавов

― значение удельной энергии зародыша при температуре плавления

 

Закономерности формирования кристаллических фаз в стеклах.

Кристаллическое состояние → равновесное состояние.

Методы:

- прямые (структурные) методы: оптическая микроскопия, электромикроскопия

- косвенные (оценка теплоты): оценка скорости выделения теплоты, дифференциально сканирующая калоритмия, измерение электрического сопротивления.

 

Преимущества и недостатки косвенных методов исследования кристаллизации стекол.

― энергия активации

― энергия зародыша, ― энергия роста,

Значение в экспериментах имеет большой разброс

Ввели поправку, которая учитывает долю замороженных зародышей

 

Способы анализа кинетики кристаллизации стекол при непрерывном нагреве. Метод Киссенджера.

― уравнение Киссенджера

Если процесс активируемый - получается эта линейная зависимость.

Взрывная кристаллизация ― процесс кристаллизации, происходящий настолько быстро, что может разрушить даже сам материал.