Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ

Аганаев Ю.П.
Для описания периодической кристаллизации была предложена математическая модель процесса [1]. В первом приближении принято, что выделение скрытой теплоты кристаллизации и выравнивание состава в соответствии с коэффициентом распределения происходит строго на поверхности раздела фаз. Выражение, описывающее скорость плоского роста кристаллов (V), имеет вид:

V = L ω cos (ωt) + ω 0                                                        (1).

здесь, ω= (Н/M d 2)0,5 - угловая частота,

где Н - значение энтальпии 1-го моля, кДж,

M - масса моля,

d - толщина кристаллизующегося слоя, м.

L и ω0- произвольные величины, соответственно линейная и угловая.

Для ячеистого роста [2], угловая частота ω = (G/M d 2)0,5 зависит от значения изобарного потенциала ΔG = ΔH - μΔN, тогда:

V = L ωΔH cos (ωΔH t) - L ωμΔN cos (ωμΔN t) +ω 0            (2)

где, ΔG - изменение изобарного потенциала,

ΔH - изменение энтальпии при кристаллизации,

μ - химический потенциал,

ΔN - изменение количества молей вещества.

В выражении (2) первый член описывает колебания в системе обусловленные процессами выделения на поверхности раздела фаз скрытой теплоты кристаллизации и лимитируемые теплопереносом от этой поверхности. Второй член выражения (2) отражает влияние на удельное значение изобарного потенциала изменения концентрации растворенного компонента на межфазной границе, что связано с процессами массопереноса. Полагая, что скорость теплопереноса значительно выше скорости массопереноса, угловая частота (ωΔH) в первом члене выражения (2) принята большей, чем во втором (ωμΔN).

Предложенные выражения позволили корректно рассчитать скорость перемещения межфазной поверхности при кристаллизации оптически прозрачного модельного сплава NaNO3 + 2,5% KNO3, получить фазовый портрет фаз, объяснить формирование периодических структур, несмотря на несоответствие реальной скорости роста кристаллов и скорости диффузионного переноса вещества.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Аганаев Ю.П. Моделирование кристаллизации сварного шва. Ползуновский альманах, №4, Барнаул, 2004 г.
  2. Аганаев Ю.П. Развитие модели периодической кристаллизации с учетом воздействия колебаний межфазной поверхности на жидкую фазу. Вестник АлГТУ, №3-4,Барнаул, 2005 г.

Библиографическая ссылка

Аганаев Ю.П. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 5. – С. 33-33;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22727 (дата обращения: 18.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252