химический каталог




Синтез минералов. Том 1

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

ностное натяжение:

а = а и [ 1/2 (1 —cos О)]2'3 (2 + cos в)2'3. (49)

где COS0=(CT(S—ОГ,Й)/ОМ определяет краевой угол 6; I— жидкость; d— алмаз; S — твердая подложка.

Можно рассмотреть особый случай гетерогенного процесса — образования зародыша в виде шарового слоя d на сферическом ядре S из фазы /. Расчеты показывают, что если пренебречь изменением положения разделяющей поверхности фазы S, то можно считать Ads = A,s и rds = r,s (Л —площадь поверхности раздела фаз; г — радиус кривизны). Тогда значение

Дбгет—Абгом = j-o-j^cose, (50)

при Oid~il Дж/м2 и /?„р~10-8 м также не дает существенного выигрыша в работе образования зародыша по гетерогенному механизму.

В работе [1] высказано предположение о том, что отмеченные противоречия теории и эксперимента устраняются, если принять, что значение Ош уменьшается в присутствии расплавленного металла-растворителя до значения аи^:0,1 Дж/м2.

Термодинамические характеристики процесса зарождения и роста, зависят от природы используемой металлической системы и определяются параметрами кристаллизации. Представляет интерес рассмотрение особенностей зарождения и роста алмаза в присутствии металлов, слабо взаимодействующих с углеродом, так как в этом случае имеется возможность изменять ош в широких пределах.

С этой целью исследовалось влияние концентрации сурьмы, олова, германия и меди, добавляемых к основному растворителю Ni — Мп (1:1), на пороговое давление и на энергию активации этого процесса (р„ор — минимальное давление, обеспечивающее кристаллизацию алмаза из графита).

В результате проведенных экспериментов построены зависимости Рпор от содержания в системе Ni—Мп элементов Ge, Sn, Sb и Си (рис. 120,о). Полученные кривые характеризуются зна-346 чительным (по сравнению с системой Ni —Мп) увеличением рП0р при введении сурьмы, олова и германия в количестве, превышающем 25—30 % от общей массы. Исключением является медь. Повышение порогового давления в присутствии этого элемента происходит при более высокой концентрации его в среде кристаллизации— более 40% от общей массы (см. рис. 122,а).

Полученные экспериментальные данные по влиянию указанных элементов на пороговое давление и растворимость алмаза (см. рис. 120, 121) позволяют (в предположении, что углерод образует в расплаве указанных металлов идеальный раствор) рассчитывать как значение Сг, так и абсолютное пересыщение ДС=Сг—Са, где Сг и Са — равновесные концентрации углерода по отношению к графику и алмазу. Кроме этого, по величине порогового давления можно оценить степень вклада поверхностной энергии в работу образования критического зародыша.

В качестве примера на рис. 122 приведена зависимость АС от концентрации Sb. Характер кривой показывает, что в определенном интервале концентраций вводимого элемента, слабо взаимодействующего с углеродом, спонтанное алмазообразование обеспечивается при пересыщениях близких или даже более слабых по сравнению с АС в чистой системе Ni — Мп (1: 1). Это объясняется, очевидно, отклонением указанных растворов от требований, предъявляемых идеальным системам, которое тем больше, чем выше концентрация растворенного элемента Sb. При увеличении содержания сурьмы пересыщение, необходимое для осуществления процесса спонтанной кристаллизации, возрастает (см.

347

Рис. 122 Влияние концентрации сурьмы на абсолютное пересыщение углерода по отношению к алмазу в системе Ni—Мп

I — ? — МЦмассовая доля 35%) — Мп (35)-Cli (30): 3-4 - N1 ('451 - Мп (45) -In (10): 5- М (35) -Мп (35) - Sb (массовая доля 30 %)

Л 3 — расчетная растворимость графита; 2, 4, 5 — растворимость алмаза

рис. 124). Допуская, что в этом интервале концентраций рост пересыщения происходит линейно, и экстраполируя полученную кривую, можно оценить значение ДС, необходимое для кристаллизации алмаза в чистой сурьме.

Увеличение пересыщения необходимо для спонтанной кристаллизации и, очевидно, связано с ростом межфаэной энергии на границе раздела алмаз—металл, которая вычислялась по формуле (47) с учетом зависимости Др. от концентрации Sb, Си, Ge, Sn. Значение Еа определялось экспериментально на основании формулы (48) при содержании Sb, Sn, Си в количестве 30 и 40 %, a Ge—20 и 30%.

Давление в опытах выбиралось с учетом р„ор для указанных концентраций вводимых элементов, а температура составляла 1370 и 1470 К. Проведенная оценка Еа показала, что величина энергии активации возрастает с 1,3- 10~15 до 8- 10"15 Дж при повышении содержания указанных элементов в основном металле-растворителе.

Подставляя в (48) полученные значения Еа, находим зависимость <ти от концентрации вводимых элементов. Проведенная Оценка показывает, что в зависимости от содержания в системе Ni — Мп сурьмы, олова, германия и меди межфазная энергия увеличивается с 3- 10-' до 3,2 Дж/м2.

Полученные результаты качественно согласуются с данными работы [11], где при Т = 1370 К в высоком вакууме ~ Ю-4 Па способом «лежащей капли» измеряли краевой угол смачивания 6 графита и алмаза сплавами на основе марганца, содержащими различные концентрац

страница 154
< 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
дом в лесу новая рига
адаптер для клапанов ra 2000 082f1071
аксесуары для моноколес
обрезание в уфе

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
(25.09.2017)