Спинодальный распад
Спинодальный распад — начальная стадия фазового перехода в системе, находящейся вне области термодинамически устойчивых состояний, что происходит в случае достаточно быстрого фазового перехода. Спинодальный распад состоит в расслоении однородного вещества на различные фазы.
При спинодальном распаде расслоение происходит однородно по всему объёму вещества, в этом отличие от зародышеобразования (нуклеации) для метастабильных состояний. Спинодальный распад определяется диффузией, что позволяет описывать процесс простыми уравнениями.
История изучения явления править
В 1940 году, исследуя сплавы Cu-Ni-Fe, закалённые, а затем отожжённые в области несмешиваемости, Брэдли обнаружил[1] сателлиты (боковые полосы) вокруг брэгговских пиков, соответствующих однофазной системе на картине рентгеновской дифракции. Вскоре Дэниэль и Липсон показали,[2] что дифракционная картина объясняется периодическим изменением параметров решётки, а также обратили внимание на то, что соответствующий период растёт со временем отжига. Объяснение этому феномену было дано в 1955 году М. Хиллертом[3][4]: он описал явление в предположении восходящей диффузии, предложив уравнение потока для одномерной диффузии на дискретной решётке, отличавшееся от классического уравнения Фика.
Теория спинодального распада править
Теория Кука править
Теория Лангера править
Другие теории править
Современное состояние править
Эксперименты и практическое применение править
Спинодальный распад происходит в различных материалах — сплавах, стёклах, гелях, керамиках, жидких растворах и растворах полимеров.
Пример — образование неоднородной смеси, имеющей мелкозернистую структуру, при резком охлаждении некоторых твёрдых растворов. Спинодальный распад в присутствии нанопор может использоваться для синтеза нанотрубок и наностержней.[5]
См. также править
Литература править
- Скрипов А.В., Скрипов В.П., Спинодальный распад, УФН 128, вып. 2, 1979, с. 193
Ссылки править
- ↑ A. J. Bradley, X-ray evidence of intermediate stages during precipitation from solid solution, Proc. Phys. Soc. 52, 1940, pp. 80-85
- ↑ V. Daniel, H. Lipson, The Dissociation of an Alloy of Copper, Iron and Nickel Further X-Ray Work, Proc. R. Soc. Lond. A 182, 1944, pp. 378-387
- ↑ M. Hillert, A Theory of Nucleation for Solid Metallic Solutions, Sc. D. Thesis (MIT, 1955)
- ↑ M. Hillert, A Solid Solution Model for Inhomogeneous Systems, Acta Met. 9, 1961, p. 525
- ↑ В. В. Ерёмин, статья «Спинодальный распад Архивная копия от 23 декабря 2011 на Wayback Machine» в "Словаре нанотехнологических терминов"