условия на енергия от процеса на кристализация. Защо трансформации възникнат при добре определени температури - преглед, раздел високите технологии, материали енергийни условия на процеса на кристализация. Защо превръщането случи.
условия на енергия от процеса на кристализация. Защо трансформации настъпват при строго определени температури. Всяко вещество, известно да може да бъде в три състояния на агрегация газообразно, течно и твърдо вещество.
В чисти метали в определени температури настъпи промяна стои твърдо състояние на агрегиране се заменя с течност при температурата на топене, течно състояние се газифицира при температура на кипене. температура на прехода зависи от налягането при постоянно налягане, но те са доста различни. В прехода от течност към твърдо състояние кристална решетка се образува, се появяват кристали.
Този процес се нарича кристализация. Обяснението за съществуването на някои температури на течността и при други температури твърдо състояние и защо превръщането настъпва при добре определени температури в природата всички спонтанно срещащи преобразуване, и следователно кристализация и топене дължи на факта, че новото състояние в новата среда е енергетично по-стабилна, има -ниско енергийно съдържание.
Нека обясним примера. Тежка топка от позиция 1 на фиг. 1 има тенденция да се получи в по-стабилна позиция 2, тъй като потенциалната енергия в 2-позиция е по-малко в позиция 1. състоянието на енергия на система с множество частици, обхванати от термично движение на атоми, молекули, характеризиращ се с специален термодинамична функция F, наречен свободна енергия свободна енергия FU TS, при което вътрешната енергия U на системата абсолютната температура Т S ентропията.
Можем да кажем, че колкото по-свободната енергия на системата, системата е по-малко стабилни, и ако е възможно, системата се премества в състояние, в което свободната енергия е по-малко като топка, която се търкаля надолу от позиция 1 до позиция 2, ако няма пречка по пътя. С промяната на външните условия като температура, свободна енергия на системата се променя по сложен закон, но различен за течни и кристални членки.
Схематично, естеството на свободна енергия промяната на течни и твърди страни с температура е показана на фиг. 2 по-горе температура Ts-ниска от свободната енергия на веществото е в течно състояние под Ts вещество в твърдо състояние. Следователно, горните Ts, веществото трябва да бъде в течно състояние и под Ts, в твърдо, кристално състояние. Очевидно е, че при температура Ts, свободната енергия на твърди и течни страни са равни на метала в двете страни са в равновесие.
Тази температура Ts е теоретично равновесие или кристализация температура. Въпреки това, ако Ts не може да се стопи процес на кристализация, като при тази температура и процесът Fzh Fkr Фиг. 2. Промяната на свободна енергия на течния кристал 1 и 2 страни в зависимост от температурата Фиг. 27. охлаждане криви на кристализацията на кристализация топене не може да се осъществи, тъй като при равенство на двете фази не се придружава от намаляване на свободната енергия.
За да започнете кристализация е необходимо, че процесът е термодинамично благоприятни и системата беше съпроводено с намаляване на свободната енергия на системата. От кривите, показани на фиг. 2 показва, че това е възможно само, когато течността се охлажда под Ts. Температурата, при която започва кристализация на практика може да се нарича действителна температура на кристализация. Охлаждаща течност под температурата на равновесие кристализация наречен свръхохлаждане.
Тези съображения са отговорни за това, че обратната трансформация от кристалната до течно състояние може да се случи само над температурата Ts се нарича претопляне явление. Размерът или степента на Недогряване на водата по разликата между теоретичните и действителните температурата на кристализация. Процесът на преходен метал от течен кристал може да бъде представен от кривите в координати от време, температурата на фиг. 3. охлаждане на метала в течно състояние е придружено от постепенно намаляване на температурата и може да бъде посочена просто охлаждане, тъй като в този случай не е качествена промяна на състояние.
Когато температурата достигне температурата на кристализация на времето на кривата показва хоризонтална крива платформа 1, Фигура 3, тъй като разсейване на топлината се компенсира освободен по време на кристализацията латентна топлина на кристализация. При прекратяване на кристализация, т.е.. Е. След пълно преминаване към твърдо състояние, температурата започне да спада отново и кристалното твърдо вещество се охлажда.
На теория, процесът на кристализация е представена от крива 1. крива 2 показва действителния процес на кристализация. Течен непрекъснато се охлажда до температура свръхохлаждане Т лежи под теоретичната температурата на кристализация Ts. Когато охлажда под условия на енергия установената температурата Ts, необходими за появата на процеса на кристализация. За някои метали поради високата латентна топлина на топене на преохлаждане се освобождава в първа точка на кристализация толкова бързо, че температурата се увеличава рязко подходи теоретичната крива 3, фигура 3. Колкото по-голяма скоростта на охлаждане, по-голяма Недогряване на водата. За напълно преохлажда метал в течно състояние изисква голяма скорост на охлаждане на милиони и дори милиарди градуса в секунда, охлаждане на стопилката до температура на околната среда трябва да се извършва така, че да се получи преохлажда течен метал г. Е. метал като не кристална структура за една малка фракция секунди.
Този метал се нарича аморфен или метална чаша, която започва да се прилага на практика. 1.3.