Вплив розмірів системи і градієнта концентрації у дифузійній зоні на термодинаміку зародкоутворення і розпаду
Теоретичне дослідження термодинаміки фазових перетворень першого роду в аморфних сплавах, в дрібнодисперсних системах і в бінарній парі при реакційній дифузії в полі градієнта концентрації. Опис процесу колективного зародкоутворення і розпаду в сплаві.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 22.04.2014 |
| Размер файла | 50,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Keywords: nucleus, depletion, Gibbs free energy, size effect, competitive separation, phase diagram, gradient of concentration, nucleation modes.
Ширинян А.С. Влияние размеров системы и градиента концентрации в диффузионной зоне на термодинамику зародышеобразования и распада. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела. - Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, 2001.
В диссертации теоретически исследована термодинамика фазовых превращений первого рода в аморфных сплавах, в мелкодисперсных системах и в бинарной паре при реакционной диффузии в поле градиента концентрации.
Описан процесс зародышеобразования одного зародыша в малой частице и коллективного зародышеобразования и распада в сильнодефектном пересыщенном сплаве (например, частичной кристаллизации в стекле или зародышеобразования на структурных дефектах в пересыщенном сплаве) с выделением одной фазы. Показано, что существуют три возможности: распад, полный запрет распада и метастабильное состояние недораспавшегося сплава.
Предлагается термодинамическая модель, объясняющая изменение предельной растворимости компонентов, снижение температуры распада в малых изолированных неорганических частицах. Задача решена с учетом концентрационного истощения материнской фазы. Предложен критерий распада в малой частице, который приводит к понятию "концентрационного гистерезиса". Приведена диаграмма состояния малых частиц и зависимость температуры распада от размера распадающейся частицы. Проведен детальный анализ процесса конкурентного зародышеобразования двух промежуточных фаз и распада в малой частице с учетом обеднения материнской фазы. Данный подход был апробирован при анализе процессов распада сплава Al - 5ё50 ат. % Li. Обоснована возможность образования, задержки и полной стабилизации метастабильной фазы Al3Li1 вместо стабильной фазы Al1Li1 в малых частицах сплавов Al-5ё50 ат. % Li.
Рассмотрено зародышеобразование новой фазы при взаимной диффузии в бинарной системе путем флуктуации, учитывающее изменение концентрационного состава зародыша по сравнению с составом материнской фазы. Усовершенствованы (продольный, поперечный, полиморфный) методы описания нуклеации новой фазы в бинарной диффузионной паре в зависимости от выбора диффузионного механизма превращения. Были получены формулы зависимости изменения термодинамического потенциала Гиббса системы для всех мод нуклеации при образовании зародыша новой фазы от его объема, формы, градиента концентрации.
В зависимости от выбора диффузионного механизма превращения и параметров системы зависимость изменения потенциала Гиббса от объема новой промежуточной фазы является либо монотонно возрастающей, либо немонотонной с максимумом и минимумом с возрастанием для больших объемов новой фазы, либо немонотонной с максимумом. В продольной моде при уменьшении концентрационного градиента вероятность зародышеобразования уменьшается, что означает возможность превращения закритических зародышей в докритические и их последующее рассасывание. В полиморфной и трансверсальной модах в зависимости от параметров системы большой градиент либо стимулирует появление зародыша новой фазы и подавляет его рост, либо подавляет появление зародыша новой фазы.
Ключевые слова: зародыш, обеднение среды компонентом, потенциал Гиббса, размерный эффект, конкурентный распад, фазовая диаграмма, градиент концентрации, моды зародышеобразования.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок дифузійного p-n переходу. Визначення коефіцієнта дифузії та градієнта концентрацій. Графік розподілу концентрації домішкових атомів у напівпровіднику від глибини залягання шару. Розрахунок вольт-амперної характеристики отриманого переходу.
курсовая работа [675,8 K], добавлен 18.12.2014Дифузія-поширення речовини в якому-небудь середовищі в напрямку зменшення її концентрації, обумовлене тепловим рухом іонів, атомів, молекул, більших часток. Пояснення причин дифузії законами термодинаміки. Звязок дифузійних процесів зі зміною ентропії.
практическая работа [152,9 K], добавлен 17.10.2008Поняття про фазовий перехід в термодинаміці. Дифузійні процеси в бінарних сплавах. Вільна енергія Гіббса для твердого розчину. Моделювання у середовищі програмування Delphi за допомогою алгоритму Кеннета-Джексона. Фазова діаграма регулярного розчину.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.05.2011Характеристика та поведінка ідеального газу в зовнішньому електричному полі. Будова атмосфери, іоносфери та навколоземного космічного простору. Перший і другий закони термодинаміки. Максимальний ККД теплової машини. Поняття про ентропію, її застосування.
курс лекций [679,8 K], добавлен 23.01.2010Вивчення процесу утворення і структури аморфних металевих сплавів. Особливості протікання процесу аморфізації, механізмів кристалізації та методів отримання аморфних і наноструктурних матеріалів. Аморфні феромагнетики. Ноу-хау у галузі металевих стекол.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.05.2010Зміни властивостей на передкристилізаційних етапах. Причини високої корозійної стійкості аморфних сплавів. Феромагнетизм і феримагнетизм аморфних металів. Деформація і руйнування при кімнатній температурі. Технологічні особливості опору аморфних сплавів.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.12.2013Основні принципи термодинаміки. Стаціонарний стан відкритої системи. Метод прямої калориметрії. Перший закон термодинаміки живих організмів. Виробництво ентропії у відкритій системі. Внутрішня енергія, робота і тепло. Термодинаміка відкритих систем.
реферат [31,4 K], добавлен 23.12.2013Рух електрона в однорідному, неоднорідному аксіально-симетричному магнітному полі. Визначення індукції магнітного поля на основі закону Біо-Савара-Лапласа. Траєкторія електрона у полі соленоїда при зміні струму котушки, величини прискорюючого напруження.
курсовая работа [922,3 K], добавлен 10.05.2013Макроскопічна система - всякий матеріальний об'єкт та тіло, що складається з великого числа частинок. Закриті і відкриті термодинамічні системи. Нульовий, перший, другий та третій початки термодинаміки. Оборотні і необоротні процеси та закон ентропії.
курсовая работа [24,8 K], добавлен 04.02.2009Вимірювання рівня кислотності розчинів, складу газових сумішей. Схема термокондуктометричного газоаналізатора. Показники концентрації окремих хімічних речовин у водяних розчинах. Значення та принцип роботи приладів, що визначають вологість речовин.
реферат [420,6 K], добавлен 12.02.2011Механізм гідродинамічної нестійкості вихрового руху в системах з об’ємним стоком речовини та його організація в різних фізичних системах при фазових перетвореннях. Розв’язки рівнянь та гідродинамічні вихори у ядерній матерії і резонансно-збудженому газі.
автореферат [58,8 K], добавлен 16.06.2009Кристалічна структура металів та їх типові структури. Загальний огляд фазових перетворень. Роль структурних дефектів при поліморфних перетвореннях. Відомості про тантал та фазовий склад його тонких плівок. Термодинамічна теорія фазового розмірного ефекту.
курсовая работа [8,1 M], добавлен 13.03.2012Розробка схеми частотних перетворень сигналу з частотою в аналогових системах передачі, визначення віртуальних несучих частот. Формування схеми розміщення регенераційних пунктів, що обслуговуються. Коректність вибору довжини регенераційної ділянки.
контрольная работа [488,4 K], добавлен 05.02.2015Фазові перетворення та кристалічна структура металів. Загальний огляд фазових перетворень, стійкість вихідного стану. Фазово-структурні особливості в тонких плівках цирконію, особливості динаміки переходів. Розрахунок критичної товщини фазового переходу.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 14.02.2010Опис технологічного процесу проектування системи електропостачання машинобудівного заводу. Визначення розрахункових електричних навантажень. Вибір системи живлення електропостачання та схем розподільних пристроїв вищої напруги з урахуванням надійності.
дипломная работа [446,9 K], добавлен 21.02.2011Фазові перетворення, кристалічна структура металів. Загальний огляд фазових перетворень. Стійкість вихідного стану. Фазово-структурні особливості в тонких плівках цирконію. Динаміка переходів цирконію, розрахунок критичної товщини фазового переходу.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 02.02.2010Поняття радіоактивності. Різниця між радіоактивністю і розпадом "компаунд"-ядер, утворених дією деяких елементарних частинок на стабільні ядра. Закономірності "альфа" і "бета" розпаду. Гамма-випромінювання ядер не є самостійним видом радіоактивності.
реферат [154,4 K], добавлен 12.04.2009Історія виникнення фотометричних методів. Класифікація методів за способом трансформування поглиненої енергії. Основні закономірності світлопоглинання. Методика визначення концентрації речовини в розчині. Устаткування для фотометричних вимірів.
реферат [27,1 K], добавлен 12.05.2009Огляд електронної системи керування. Конструктивний опис двигуна. Розрахунок робочого процесу: наповнення, стиснення, згорання, розширення. Енергетичний баланс системи надуву. Розрахунок теплового балансу дизеля. Вимоги регістру до утилізаційного котла.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.03.2014Оцінка ймовірності знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі. Визначення положення рівня Фермі, розрахунок температурної залежності власної концентрації носіїв заряду у вихідному напівпровіднику та побудова графіка.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 18.12.2009
