Túlhűtés a folyékony fém és a

Túlhűtés jelenséget nevezzük a kialakulását a metastabil állapot a folyadék hűtöttek le az olvadási hőmérséklet az adott szilárd fázis. Dermedéspont egybeeshet olvadáspontja csak lassú lehűtéssel jelenlétében egy szilárd fázisú.

Túlhűtött folyadék létezhet korlátlan ideig változtatás nélkül, ha nem jelenik meg „embrió” szilárd fázis. Előfeltétele kristály nukleációs és növekedési az olvadékból túlhűtött olvadék. Azonban meg kell különböztetni folyékony túlhűtés szükséges kristály kinőni a túlhűtés szükséges kristály nukleációs központ. Ha a hőmérséklet kristályosodás definiáljuk, mint az a hőmérséklet, amely így kezdődik a növekedés kristály folyékony hűtendő a hőmérséklet, amelynél a kristályosodás elindult, továbbra is, nem lesz kicsit eltér a kristályosodási hőmérséklet, a lényeg az, hogy ez a hőmérséklet csökkenő tendenciát mutatott mert e nélkül feltétel, azaz a. e. csak a kristályosodási hőmérséklet, a kristály egyensúlyban lesz az olvadt. Más a helyzet az elején a kristályosodás, azaz. E. hiányában a kész embrió vagy a vetőmag.

Ha a hűtési olvadékot a kristályos anyagokra és feküdt a abszcisszán az időt, és a függőleges tengelyen - a hőmérséklet általában hőmérsékleten kristályosodás figyelhető megálló hőmérséklet csökken, vagyis hőmérséklet egy ideig állandó marad mindaddig, amíg a teljes olvadék nem zakristallizuetsya (.. ábra. 1.2.). Ez akkor fordul elő hő felszabadulását a kristályosodás során. Amikor az összes anyag zakristallizuetsya, a hőmérséklet csökkenni kezd újra. Egy ilyen során a hőmérséklet görbe lesz megfigyelhető abban az esetben, amikor az olvadék hőmérséklete megszilárdulási tűnik kristályszemcsék, amelyek növekednek visszavonása a hőt a folyékony fázisban vagy az olvadék már befejeződött vetőmag.

Ábra. 1.2. Proceedings hőmérséklet alatt hűtés nélkül túlhűtésével az olvadék

Azonban, fizikailag és kémiailag homogén tiszta anyagok és természetesen a hőmérsékleti görbe eltér a normál, azaz - a hűtés közben olvadék marad folyékony állapotban hőmérsékleten fekvő jóval a kristályosodási hőmérsékletét. A görbe (ábra. 1.3), ahol a rész ab tárgya egy folyékony állapotban. Ha a túlhűtött folyadék megfelelő hőmérsékleten, hogy a b pont, úgy tűnik, Crystal spontán származott, vagy bevezetett kívülről, a kristályosodási folyamat azonnal elindul, amely hőt termel és a túlhűtött folyadék hőmérsékletét növeljük (C pont) a kristályosodás során. A hőmérséklet-különbség a pontok C és B meghatározza a mértéke túlhűtés az olvadék. Kis fokú túlhűtésévei az olvadék kristályok nőnek formájában rendszeres poliéderek (poliéder).

Ábra. 1.3. Proceedings hőmérséklet hűtéskor olvadékból túlhűtés

A jelenlegi pont a folyadék egy megszilárdulási hőmérséklete közelebb a kristályszerkezet, mint a para-szerkezetet. Amikor a folyadék túlhűtött, ez nagyrészt elő az átmenet a szilárd állapotban. Ez egy jelentős számú klaszterek orientált elrendezése molekulák, mint a kristályrácsban. Azonban ezek a klaszterek instabil állapotban.

Számos tanulmány azt mutatják, hogy a határoló felületei a szilárd folyékony molekulákat adszorbeáljuk, és egy vékony felületi réteg orientált egy bizonyos módon a folyékony molekulákat. Ezek határréteg nem csak a legkedvezőbb helyek a nukleációhoz, de szintén egyedül lehetséges. Ezért, az következik, hogy a gócképződés szükséges feltétel a jelenléte a szilárd fázis és a jelenléte molekulák anizotrop folyékony réteg ezt a határt.

Ha a szilárd fázis az ugyanazon anyag, mint az olvadék, a kristályosodás megy a határfelületen keresztül. Ha a szilárd fázis egy tagja az egyéb anyag, a kristályosodás akkor csak bizonyos pontokon. Ha nem a túlhűtött folyékony fázis szilárd kristályos formában falak vagy szuszpendált részecskéket, és nem anizotrop fázisokat emlékeztető szerkezetű a kristályok, a folyadék is elveszíti a képességét, hogy a túlhűtés.

kristálygócképződés megkönnyíti idegen szilárd részecskék szuszpendálva az oldatban vagy az olvadékban. Kísérletek azt mutatják, hogy a primerek, amelyek központjai kristályosítási szolgálhat 1) részecskék kristályosítható anyag; 2) a részecskék és más anyagok, amelyek izomorf a kristályosítható anyag és alkotó szilárd oldatok vele; 3) részecske anyagok, amely egy kristályosítható anyag legitim toldás; 4) a részecskék anyagok, melyek adszorbeálódnak a felszínükön molekulák a kristályosodó anyag.

Mivel a felület szilárd testek sohasem homogén, az egyes fejezetek különböző tevékenységek tekintetében, kialakulhatna egy új szakasz. Ez a tevékenység úgy definiáljuk, mint a fizikai és kémiai természete a telek, és annak geometriai alakja és mérete. Meg kell különböztetni két esetet az aktiváló hatás a kristály felületén. A felületek ásványi anyagok és egyéb anyagok kristályos okozhat nucleation orientáló hatását saját kristályrács. Ebben az esetben az újonnan keletkezett kristály mindig orientált egy bizonyos módon képest a rács a kristály, ahonnan származik. Számos tanulmány kimutatta, hogy ebben az esetben nem kell egy bizonyos kapcsolatát az alakja és mérete egység cellák a kristály.

Oldhatatlan szennyeződés játszanak nagyon fontos szerepet kristályosítás az olvadék és a megoldást. Ezek a központok köré a kristályok növekedését. A mennyiségben ilyen szennyeződések függ a szerkezet egy öntecs kapott megszilárdulása az olvadék. A több szennyeződés, a magasabb nukleációs lehet, minél kisebb a öntvényből szerkezete, azaz. E. A kisebb szemcsék vagy krisztallitok. Mechanikai tulajdonságai a tiszta fémek és ötvözetek függ szerkezetük. A finomabb a minta, annál nagyobb a mechanikai fém minősége.

Nem minden oldhatatlan szennyeződés központjai kristályosodás. Azok szennyezők, amelyeknek ugyanaz a kristályrács, amely olvadt vagy oldott anyag, megbízható kristályosítással központok. Izomorf szennyezések elsősorban embriók. Azonban néhány kristályosodás a tömör fal könnyebb, akkor is, ha izomorf az olvadt anyaggal. Ezért azt várhatjuk, hogy a szennyező anyagok legtöbbje hatással van a nukleációs kristályok.

Kapcsolódó cikkek

• kutyák hipotermia

• túlhűtés