Спинодальный распад

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

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 объему вещества, в этом отличие от зародышеобразования (нуклеации) для метастабильных состояний. Спинодальный распад определяется диффузией, что позволяет описывать процесс простыми уравнениями.

История изучения явления[править | править исходный текст]

В 1940 году, исследуя сплавы Cu-Ni-Fe, закаленные, а затем отожженные 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 решетки, а также обратили внимание на то, что соответствующий период растет 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 решетке, отличавшееся от классического уравнения Фика.

Теория спинодального распада[править | править исходный текст]

Теория Кука[править | править исходный текст]

Теория Лангера[править | править исходный текст]

Другие теории[править | править исходный текст]

Современное состояние[править | править исходный текст]

Эксперименты и практическое применение[править | править исходный текст]

Спинодальный распад происходит в различных материалах — сплавах, стеклах, гелях, керамиках, жидких растворах и растворах полимеров.

Пример — образование неоднородной смеси, имеющей мелкозернистую структуру, при резком охлаждении некоторых твердых растворов. Спинодальный распад в присутствии нанопор может использоваться для синтеза нанотрубок и наностержней.[5]

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]

  1. A. J. Bradley, X-ray evidence of intermediate stages during precipitation from solid solution, Proc. Phys. Soc. 52, 1940, pp. 80-85
  2. 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
  3. M. Hillert, A Theory of Nucleation for Solid Metallic Solutions, Sc. D. Thesis (MIT, 1955)
  4. M. Hillert, A Solid Solution Model for Inhomogeneous Systems, Acta Met. 9, 1961, p. 525
  5. В. В. Еремин, статья «Спинодальный распад» в "Словаре нанотехнологических терминов"