Spinodaalinen rappeutuminen

Spinodaalinen hajoaminen on faasisiirtymän alkuvaihe järjestelmässä termodynaamisesti stabiilien tilojen alueen ulkopuolella, mikä tapahtuu riittävän nopean faasisiirtymän tapauksessa. Spinodaalinen hajoaminen koostuu homogeenisen aineen kerrostumisesta eri vaiheisiin .

Spinodaalisen hajoamisen aikana kerrostuminen tapahtuu tasaisesti koko aineen tilavuudessa, mikä on ero metastabiilien tilojen nukleaatiosta (nukleaatiosta). Spinodaalinen rappeutuminen on diffuusioohjautuvaa , mikä mahdollistaa prosessin kuvaamisen yksinkertaisilla yhtälöillä.

Ilmiön tutkimuksen historia

Vuonna 1940 Bradley tutkiessaan karkaistuja ja sitten hehkutettuja Cu-Ni-Fe- seoksia sekoittumattomuusalueella [1] löysi [1] satelliitteja (sivuvyöhykkeitä) Braggin huippujen ympäriltä , ​​jotka vastaavat yksivaiheista järjestelmää röntgendiffraktiokuviossa. Daniel ja Lipson osoittivat pian [2] , että diffraktiokuvio johtuu hilaparametrien jaksoittaisesta muutoksesta , ja kiinnittivät myös huomion siihen, että vastaava jakso kasvaa hehkutusajan myötä. Tämän ilmiön selityksen antoi vuonna 1955 M. Hillert [3] [4] : hän kuvaili ilmiötä olettamalla nousevaa diffuusiota ja ehdotti virtausyhtälöä yksiulotteiselle diffuusiolle diskreetissä hilassa, joka poikkesi klassinen Fick-yhtälö .

Spinodaalisen rappeutumisen teoria

Cookin teoria

Langerin teoria

Muut teoriat

Nykyinen tila

Kokeilut ja käytännön sovellukset

Spinodaalinen hajoaminen tapahtuu eri materiaaleissa - seoksissa, laseissa, geeleissä, keramiikassa, nestemäisissä liuoksissa ja polymeeriliuoksissa.

Esimerkki on epähomogeenisen seoksen muodostuminen, jolla on hienorakeinen rakenne tiettyjen kiinteiden liuosten äkillisen jäähtymisen jälkeen. Spinodaalista hajoamista nanohuokosten läsnä ollessa voidaan käyttää nanoputkien ja nanosauvojen syntetisoimiseen . [5]

Katso myös

Kirjallisuus

Linkit

  1. AJ Bradley, röntgentodisteet välivaiheista saostuksen aikana kiinteästä liuoksesta , Proc. Phys. soc. 52, 1940 , s. 80-85
  2. V. Daniel, H. Lipson, The Dissociation of an Alloy of Copper, Iron and Nickel Further X-Ray Work , Proc. R. Soc. Lontoo. A 182, 1944 , s. 378-387
  3. M. Hillert, A Theory of Nucleation for Solid Metallic Solutions , Sc. D. Thesis ( MIT , 1955 )
  4. M. Hillert, A Solid Solution Model for Inhomogenous Systems , Acta Met. 9, 1961 , s. 525
  5. V. V. Eremin , artikkeli " Spinodal decay Arkistokopio päivätty 23. joulukuuta 2011 Wayback Machinessa " " Nanotechnology Terms -sanakirjassa "