kristályosodás anyagok
Minden olyan anyag lehet három állapota aggregáció: szilárd, folyékony, gáz halmazállapotú. Az átmenet az egyik állapotból a másikba, ha az új állam az új környezetben sokkal stabilabb, alacsonyabb energiatartalom.
A külső feltételek változása a szabad energia változás a különböző bonyolult törvény a folyékony és kristályos állapot. Character szabad energia változás a folyadék és a szilárd állapotok a változás a hőmérséklet az 1. ábrán látható.
1. ábra - A szabad energia változás a hőmérséklet függvényében
Ezzel összhangban séma feletti hőmérsékleten TS anyagnak kell lennie a folyékony állapotban, és az alábbiakban TS - szilárd anyag formájában. A hőmérséklet TS egyenlő a folyékony és a szilárd fázis azonos energia, a fém az két állam egyensúlyban vannak, így a két fázis létezhet végtelenségig. TS Hőmérséklet - vagy elméleti egyensúlyi kristályosodási hőmérsékletét.
Megindul a kristályosodás folyamata az szükséges, hogy a folyamat termodinamikailag kedvező, és a rendszert csökkenése kíséri a szabad energia a rendszer. Ez lehetséges a hűtőfolyadék hőmérsékletét TS alább. A hőmérséklet, amelyen a kristályosodás megindulása szinte úgynevezett tényleges temperaturoykristallizatsii.
A folyadék hűtése alatt az egyensúlyi kristályosodási hőmérséklet nevezett túlhűtés, amelyet az jellemez, fokú túlhűtés (AT):
A mértéke hipotermia természetétől függ a fém, ennek mértékét a szennyeződés (tisztább fémből, annál nagyobb mértékű a túlhűtés), a hűtési sebesség (minél nagyobb a hűtési sebesség, annál nagyobb mértékű a túlhűtés).
Amikor fűtött, az összes kristályos, szilárd anyagok egyértelmű határ figyelhető átmenetet a szilárd anyag folyékony. Ugyanez határérték létezik, amikor az átmenet a folyadék szilárd anyagot kapunk.
Kristályosítás - a kialakulását kristályrács helyek a folyadékfázisban és a kristálynövekedést a kapott központok. A kristályosodás játszódik, mikor a rendszer megy a termodinamikailag stabil állapotban minimális szabad energia.
A folyamat a átmenetifém a folyékony-kristály képviseli a görbék a koordináták időben - hőmérséklet. tiszta fém hűtés görbét mutatunk be a 2. ábrán.
2. ábra - tiszta fém hűtési görbén
Tteor - elméleti kristályosodási hőmérséklet;
Tkr- tényleges kristályosodási hőmérsékletét.
A kristályosítási eljárás a tiszta fém. 1 hűtjük, hogy a pont a fém folyékony állapotban, a folyamatot kíséri a fokozatos hőmérséklet-csökkenés. A helyszínen 1 - 2 egy kristályosodási folyamat kíséri felszabadítása hő, amely az úgynevezett látens hőt kristályosodási. Ez kompenzálja a hősugárzást űrbe, és így a hőmérséklet állandó marad. A kristályosodás befejeződése után a 2 hőmérséklet ismét csökkenni kezd, a fém lehűl, hogy a szilárd állapotú.