Фазовые переходы первого рода в контакте низкоплавких металлов

• Автор: Саввин, Владимир Соломонович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 303 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ПЕРВОГО РОДА В КОНТАКТЕ НИЗКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

Введение

I Роль межфазного слоя в процессе формирования новой фазы

1.1. Обзор развития взглядов на природу контактного плавления

1.2. О поверхностном слое простых веществ

1.3. Межфазный слой, разделяющий конденсированные фазы

1.4. Атомарная схема гстерогеннох о образования новой фазы

1.5. Выводы из главы

II Рост фаз в диффузионной зоне

И.1. Диффузия атомов из жидкости в твердые фазы при контактном
плавлении
11.2. Диффузия атомов в жидкой фазе
11.2.1. Определение величин, используемых для описания
диффузии
П.2.2. Закон перемещения межфазных границ. Характеристическая
скорость как функция времен
11.2.3. Второй закон Фика для двухкомпонентного жидкого
раствора
П.2.4. Решение второго закона Фика в приближении независимости
коэффициента диффузии от состава
П.З. Система базовых уравнений, описывающих процесс контактного
плавления в нестационарно—диффузионном режиме
П.4. Об эффекте Киркендалла в жидкостях

II.5. Выводы из главы II
III. Особенности образования и роста фаз в системах с интерметаллидами
III. 1. Методика контактного плавления в нестационарно—диффузионном режиме
111.2. Описание процесса формирования диффузионной зоны в системе с промежуточными фазами
111.3. Анализ возможности диффузионного роста прослойки интерметаллида в условиях конкуренции с жидкой фазой
111.4. Исследование фазообразования в системе с перитектикой. Система свинец-висмут
111.5. Исследование фазообразования в системе с конгруэнтно плавящимися фазами. Система висмут-индий
111.6. Обсуждение результатов контактного плавления в системах с интерметал лидами
111.7. Основные результаты главы III
IV Контактное плавление в простых эвтектических системах
IV. 1. Контактное плавление галлиевых систем
IV.2. Исследование выполнимости условий стабильной квазиравновесности на границе жидкость-кристалл в простой эвтектической системе висмут-олово
IV.3. Основные результаты главы IV
V. ДТ-эффект контактного плавления
V.l. Переходы системы из нестабильного состояния в стабильное
V.2. Обзор исследований контактного плавления при температурах ниже температуры плавления легкоплавкой стабильной эвтектики
V.3. Исследование AT-эффекта в присутствии промежуточной твердой фазы

У.4. Расчет теплового источника, действующего за счет роста
промежуточной фазы
V. 5. Методика измерения температуры контакта разнородных веществ
при фазовых переходах первого рода
У.6. Исследование теплового эффекта при образовании промежуточных
фаз в контакте разнородных веществ
У.7. Опыты по приведению в контакт образцов ртутных систем при
температурах ниже температур плавления стабильных эвтектик
У.8. Процессы, происходящие в контакте разнородных массивных образцов при АТ-эффекте контактного плавления
V.9. Основные результаты главы V
VI. Исследование образования и роста промежуточных фаз в контакте разнородных металлов с помощью компьютерного эксперимента
VI. 1. Возможности компьютерного эксперимента
У1.2. Построение компьютерной модели
VI.3. Параболический закон роста промежуточной фазы
У1.4. Имитация контактного плавления твердого раствора
У1.5. Влияние теплового эффекта на кинетику роста жидкой
прослойки
VI.6. Компьютерная имитация роста промежуточных фаз в сложной
металлической системе
VI.7. Основные результаты главы VI
Заключение
Литература
Публикации с участием автора по материалам диссертации
Защищенные изобретения с участием автора по материалам диссертации

- ПАгР + Ш(д<7;) + Д иИф = О,

где А8[ш}, Да/, Л- энтропия, вклад в поверхностное натяжение и количество вещества 1-го слоя.
Аналогичные уравнения запишем для некоторых макрообъемов паровой (у) и жидкой (X) фаз
Термодинамическое равновесие обеспечивается равенством температур, давлений и химических потенциалов компонентов во всех трех объемах. Вводя молярные величины, из (7) и (8) получим
Исключим из системы уравнений (9) с1Р и ф и примем следующие допущения: и цР»1й)). Первое из этих допущений вдали от
критического состояния, очевидно, выполняется. Второе - налагает ограничение на локализацию поверхностного слоя. С учетом
сформулированных ограничений из (9) получим
Трудности интегрирования уравнения (10) связана с выбором границ. Верхняя граница Ъ (см. Рис. 6) определяется вторым допущением, то есть плотность поверхностного слоя должна быть близка к плотности жидкости. Выберем нижнюю границу а так, чтобы в объем Я(Ь-а) попали почти все слои, определяющие поверхностное натяжение. Тогда
- У(и)(1Р + Иу)ф = 0, 8{1)йТ - У(Ь)(1Р + ИЬ)ф

- иа)ОР + ф =
Ауш) v '
5(у)сТГ-у(!ФР + ф = 0, 5(Ь)сгт-у(Ь)йР + ф = о.

(10)