химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

м при исследовании прямого превращения графита в алмаз в динамических и статических условиях. Кроме этого, можно предположить, что конечный размер кристаллов алмаза, получаемый при этих условиях, будет определяться величиной алмазной фазы vc, отвечающей устойчивому положению равновесия.

Целесообразно рассмотреть в рамках изотермо-изохорического процесса случай, когда вновь образующаяся фаза не отличается по плотности от исходной. Очевидно, что в этом предельном случае давление в среде, окружающей зародыш, будет оставаться неизменным, а сам процесс характеризоваться единственной кривой, отвечающей неустойчивому равновесию.

Изложенное может быть распространено и на кристаллизацию из пересыщенных растворов. В этом случае кривая ABC (см. рис. 118) будет отвечать концентрации насыщенного раствора по отношению к алмазу определенного размера, а кривые pi—р4 — концентрациям пересыщенного раствора. Кроме этого, по мере уменьшения поверхностного натяжения алмаз — раствор углерода кривые концентрации насыщенного раствора будут смещаться влево. Это приведет к тому, что неустойчивое равновесие, отвечающее определенному размеру критического зародыша при прямом ' превращении, может быть реализовано для такого же размера за- I родыша, но при более низких давлениях, т. е. верхняя ветвь равновесия графит — зародыш алмаза (см. рис. 119, б) будет стремиться к кривой, отвечающей устойчивому положению равновесия.

Кристаллизация алмаза из пересыщенного раствора углерода в расплаве металла, очевидно, обладает еще и той особенностью, что нарушение гидростатичности и заметное падение давления в среде, окружающей алмаз, наступает при размерах алмазной фазы, заметно превышающих размеры кристаллов алмаза, образующихся при прямом превращении. Другими словами, при кристаллизации алмаза из пересыщенного раствора углерода с использованием в качестве источника углерода графита устойчивому положению равновесия отвечает кристалл большего размера.

В настоящее время имеются гипотезы [27] о возможности прямого перехода графита в алмаз, тем не менее ни одна из них не отвечает в полной мере накопившимся экспериментальным данным, касающимся структурных особенностей указанных фаз и ки-344 нетики данного процесса. Например, гипотеза превращения в твердой фазе до недавнего времени основывалась на использовании основных положений теории конденсации и кристаллизации из паров или разбавленных растворов. Это Привело к разработке модели И теории так называемой «паровой щели» [27]. Однако положения и выводы этой теории вряд ли можно признать реальными, так как использование этой модели требует полного нарушения контакта между фазами, что является проблематичным, в частности, в условиях превращения при высоком давлении.

В известной степени отмеченное противоречие снимается, если при рассмотрении механизма превращения использовать «полевое» описание гетерофазного состояния [27], включающее последовательный учет упругого взаимодействия между фазами. В основе полевого описания (для рассматриваемого приближения [27]) фазового превращения лежит предположение, что одна фаза может быть получена из другой путем непрерывного изменения некоторого набора параметров <р,.

Влияние химической природы среды кристаллизации и источника углерода на зарождение и рост алмаза

Изучение влияния среды кристаллизации И природы источника-углерода на зарождение И рост алмаза — важный И необходимый этап в деле дальнейшего совершенствования синтеза алмаза. Это подтверждается многочисленными публикациями, в которых основные усилия направлены на поиски снижения параметров кристаллизации, получения кристаллов с заданными физическими свойствами и т. д.

В этой связи заслуживают внимания исследования процесса кристаллизации алмаза, проводимые в присутствии металлов, слабо взаимодействующих с углеродом.

Известно, что свободная энтальпия образования зародыша представляется как

АО — — AGV + AGS, (45)

где AGV и AGS — объемная и поверхностная составляющие энтальпии.

Для оценки работы образования зародыша, его размера и энергии активации этого процесса можно использовать соотношения:

AG~ -ДцрК3 + оыКг; (46)

R at СГИ/рДц; <47>

Еа ^ ORL/fpAji)3. (48)

где R — характерный размер кристалла; Др, — термодинамический потенциал; р — плотность алмаза; aid — средняя поверхностная энергия на границе раздела алмаз — жидкий металл.

345

Из анализа формул (46) и (48) видно, что значительный вклад в работу образования зародыша вносит межфазная энергия ам на границе раздела кристалл — раствор. Проведенные расчеты показывают, что для случая гомогенного зарождения при повышении равновесного давления рЕ на Ар = 0,1 ГПа и ст^1 Дж/м' значение Еа имеет величину порядка 10~15Дж. Из этого следует, что вероятность флуктативного зарождения алмаза представляется ничтожно малой величиной, что, однако, противоречит экспериментальным результатам.

Не меняет существо дела и рассмотрение возможности гетерогенного зарождения. В этом случае в выражении (48) должно подразумеваться эффективное поверх

страница 153
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет невесты каллы купить
магазины увеличивающих линз в москве
москва курсы косметалогии
переворачивающаяся рамка для номера купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)