2015-05-26
1594
Жидкий металл в отличии от кристаллического не имеет дальний порядок, который характеризируется периодическим расположением атомов по узлам кристаллической решетки. В расплаве ближний порядок – упорядоченное расположение атомов вокруг произвольно выбранного атома на расстояниях, соизмеримых с межатомными. Его хар-ки – кратчайшее межатомное расстояние и среднее число ближайших соседей (координационное число).
Показать, что является термодинамическим стимулам крист-ии металла? Почему для начала крист-ии металлов необходимо переохлаждение?
Чтобы началась крист-ия необходимо переохладить расплав ниже Т0. Разность ∆Gоб является термодинамическим стимулом (движущей силой) кристаллизации. Чем больше степень переохлаждения, тем больше ∆Gоб.
Записать общее изменение энергии Гиббса при кристаллизации металлов. Из чего складывается объемная и поверхностная межфазная энергия?
Образование в расплаве кристалла объемом Vприводит к снижению энергии Гиббса на величину ΔGоб = VΔgo6, где Δgo6 – изменение энергии Гиббса, приходящееся на единицу объема твердой фазы. Наряду с этим из-за возникновения поверхности раздела кристалл-расплав энергия Гиббса должна возрасти на величину
|
|
|
ΔGПВ =F∙y, где F – площадь указанной поверхности, а у – межфазная энергия Гиббса единицы поверхности. Таким образом, при образовании в расплаве кристалла результирующее изменение энергии Гиббса выразится алгебраической суммой:
ΔG =-ΔGоб + ΔGПОВ; ΔG=-ΔVgoб + Fу. (2.4)
G = U – TS + pV; U – внутренняя энергия; S – энтропия; V – объемная энергия; Т – t-ра; p – давление.
Почему для реализации гомогенной кристаллизации необходимы более значительные степени переохлаждения, чем для гетерогенной крист-ии?
У гомогенных больше степень переохл-ия, потому что меньшая по уровню энергии и по размерам требуется флуктуация на базе которой образуется критический зародыш, тем больше число. У гетерогенных больше критических зародышей.
