Са тйіршікті рылым алу шарты

са тйіршікті рылым алуа тырысады. Ол шін, е кп кристалдану орталытарыны саны жне кристалдарды су жылдамдыыны аздыы, тиімді шарттары болып табылады.

Кристалдану кезінде тйіршіктерді млшері, дайын кристалдану орталыы болып табылатын ерімейтін оспа блшектері: оксидтер, нитридтер, сульфидтер блшектеріні санына туелді болады.

Нерлым блшектер саны кп болса, сорлым кристалданан металл тйіршіктері са болады.йма алып абыраларыны кедір-бдырлы болуы салдарынан кристалдану жылдамдыы артады.

Метала бгде заттектерді – модификаторларды, осанда, са тйіршікті рылымды, модификациялау нтижесінде алуа болады.

сер ету механизіміне арай блінеді:

1.осымша кристалдану орталыы ретінде олданылатын, сйы металда ерімейтін – заттектер.

2.сіп келе жатыран кристал бетіне тна отырып, оларды суіне кедергі жасайтын жне металда еритін – беттік активті заттектер.

Кристалдарды тзілу мен су жылдамдытары жне орытпаларды салындау дегейі арасындаы байланыс.

Сйы кйде зат атомы жылулы озалыс серінен ретсіз озалады. Дл сол мезетте сйытыта аз клемде салыстырмалы берік атомдар тобы болады. Бл топтар трасыз, сііріледі де, сйытыты ртрлі жерлерінде айта пайда болады. Топтану шектеріне байланысты зат атомыны орналасуы, кп жадайда, оны кристалл торларындаы орындарымен бірдей. Сйыты суып кетуі кезінде оларды біршамасы, сіресе лкендері, берік жне суге абілетті болады. Осы атомдарды берік топтары кристалдану центрлері (рытар) деп аталады.

Центрлерді пайда болуы Z термодинамикалы потенциалды згертеді. Бір жаынан, сйыты кристалды кйге кші кезінде термодинамикалы потенциал кемиді, а екінші жаынан, сйыты пен кристалды ры арасын блетін бетті пайда болуы нтижесінде ол артады. те кішкентай рыты суі «сйыты – ры» жйесіні термодинамикалы потенциалын арттырады, ал салыстырмалы лкен рыты суі – кемітеді (32 сурет). Берілген суу дрежесі шін rкр критикалы лшемді кейбір ры бар. лкен лшемді барлы рытар кристаллизация центрлері болады, ал кіші лшемді рытар – трасыз болып шыады жне сйытыа айта сііріледі.

Критикалы лшемді центрді пайда болуы белгілі бір энергияны ажет етеді. Бл энергия кейбір орташадан арты энергиясы бар сйыты атомдарынан беріледі. Ол негізі энергияны ретсіз таралуына байланысты энергияны флуктуациялары бар, яни атомдарды бір блігі арты энергияа ие, ал екінші блігі орташа дегейден де аз энергияа ие. Сйытыта энергия здіксіз атомдар арасында айта блініп отырады.

рыты критикалы лшемі термодинамикалы параметрермен байланысты:

rкр =

мндаы – сйыты – кристалл шекарасындаы меншікті (1 см2 а) беттік керілу; f – сйытан кристалл кйге ткендегі еркін энергияны меншікті (1 см3 а) згерісі.

Суу дрежесі артан сайын, беттік керілу болмашы ана згереді, ал f – крт артады. Демек, суу дрежесі артан сайын рыты критикалы лшемі кемиді, кп центрлер пайда бола бастайды.

Кристалдарды наты лшемі кристаллдарды су жылдамдыы мен кристалдану центрлеріні тзілуі арасындаы атынаспен аныталады. Екі процесс те атомдарды орын ауыстыруымен байланысты, яни олар диффузиялы рі температураа туелді болып табылады. Кейбір заттарда (органикалы осылыстар, шынылар) те жоары суу дрежесінде диффузия кристалдану центрлерін де, кристалдар суін де баяулатады. Кп жадайда суыан аморфты кй саталады. Металдарда, ережеге сай, исытарды тек ктерілуші айматары ана жзеге асады жне суу артан сайын екі процесті де жылдамдытары артады (33 сурет). Біра центрлер тзілу жылдамдыы едуір тез артады жне соны серінен металдарда суу дрежесі нерлым артса, кристалдар да сорлым кішкентай болып шыады. Сйкесінше суу дрежесіні аз шамасында рыты критикалы лшемі зор, ал рытану жылдамдыы аз жне кристалдар те ірі болып шыады.

Сйы металды тмен жылуткізгішті (жергілікті, шамотты) немесе ыздырылан металды алыпа йан кезде кристалдану сууды аз ана дрежесінде жреді. Сууды суі сйы металды салын металды алыптара йан кезде орындалады.

Орталытарды пайда болуы термодинамикалы потенциалды (Z) згереді. Сйыты кристалды кйге кшуі кезінде термодинамикалы потенциал бір жаынан кемісе, екінші жаынан ол сйы пен кристалды скінні арасында бліну бетіні пайда болуына байланысты артады. те кішкентай скінні суі «сйы скін» жйесіні термодинамикалы потенциалын арттырады, ал едуір дрежедегі лкен скінні суі сол жйені термодинамикалы потенциалын кемітеді (3-сурет). Берілген салындау дрежесіне скінні белгілі бір кризистік (Zkp) млшері сйкес келеді. лкен млшердегі барлы скіндер кристалдану орталыы болады, ал кіші млшердегі барлы скіндер орнысыз болып сйы ішінде сорылып отырады.

Кризистік млшердегі орталыты пайда болуы шін белгілі энергия ажет. Бл энергия белгілі бір орта шамадан арты энергиясы бар сйы атомдарынан алынады. йткені энергия атомдара бір алыпты таралмайды, яни энергия флуктуациясы болады; басаша айтанда кейбір атомдарды энергиясы орта дегейден арты болса, кейбір атомдарды энергиясы одан кем болады. Сйыта энергия атомдар арасында здіксіз айта таралып отырылады.

скінні кризстік млшері тмендегідей термодинамикалы параметрлерге байланысты болады:

r kp = 2 / f

мндаы – сйы кристалл шекарасындаы меншікті (1 см2-а) беттік керілу; f – сйыты кристалды кйге ауысуы кезіндегі бос энергиясыны меншікті (1 см3-а) згеруі.

Салындау дрежесіні артуына байланысты беттік керілу шамалы ана згереді, ал f шапша артады. Сондытан да салындау дрежесіні

артуына байланысты скінні кризистік млшері кемиді, орталытар кбірек пайда бола бастайды. Кристалдарды наты млшерлері кристалдарды су жылдамдыыны кристалдану орталытарыны тзілуіне атынасымен аныталады. Екі процесс те атомдарды орын ауыстыруына байланысты, яни олар диффузиялы былыса рі температураа туелді. Диффузия, салындату дрежесі те лген болан жадайда, кейбір заттарды кристалдану орталытарыны тзілуі мен кристалдарды суі тежеледі. Кейбір жадайда суыан аморф кй саталады. Металдарда исыты биік учаскелері болады жне салындауды суіне байланысты екі процесті де шапшадыы артады (4-сурет). Алайда орталытарды тзілу жылдамдыы крт артады. Сондытан да салындау дрежесін арттыранда металдардан те са кристалдар алынады.

 

 


Сйы металды жылу ткізгіштігі тмен (саздан жасалан немесе ота тзімді) формаа немесе ыздырылан металл формаа йанда кристалдану процесі салындау дрежесіні тмен екеніне арамастан жре береді.