Кристаллизация
- переход из жидкого состояния в твердое с образованием упорядоченной кристаллической решетки.
В дальнейшем будем рассматривать только из расплавов.
Самопроизвольная кристаллизация – кристаллизация, происходящая при понижении температуры за счет естественных механизмов.
Несамопроизвольная кристаллизация – кристаллизация, происходящая в особых условиях (с добавлением специальных веществ, которые называются модификаторы). Архитектура Франции эпохи Наполеона
При анализе кристаллизации используется термодинамический подход, т.е. вещество рассматривается как система, без рассмотрения поведения отдельных атомов.
Самопроизвольная кристаллизация. Энергетические условия.
1. Т (термодинамическая) - температура [K]
2. U [Дж/кг] – полная внутренняя энергия системы (удельная)
3. S [Дж/кг] – энтропия – мера упорядоченности системы
ds = dq/dt, q – количество теплоты
4. Fсв.= U-TS – свободная энергия системы – часть полной внутренней энергии системы, которой система может обмениваться с окружающей средой без изменения своего агрегатного состояния.
Принцип минимума свободной энергии.
 |
При заданной температуре вещество будет стремиться перейти в то агрегатное состояние, свободная энергия которого минимальна.
Т0 – теоретическая температура кристаллизации – температура, при которой уровень свободной энергии жидкой и твердой фазы одинаков.
Тд – действительная температура кристаллизации
ΔТ = Т0 – Тд - степень переохлаждения.