ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика кластеров. Фазовые переходы первого рода из "Квазистационарные распределения в кинетике" Соотношение (6.40) позволяет находить только один из коэффициентов уравнения (6.38). [c.248] 44) следует, что зародыши, с размерами меньше критических, имеют отрицательную скорость роста, т е. стремятся уменьшить свой размер и увеличить степень пересыщения. Зародыши, с размерами выше критических, имеют положительную скорость роста. Именно они развиваются в новую фазу вещества, уменьшая степень пересыщения раствора. [c.249] В классических теориях фазовых переходов первого рода этот единый процесс делится на две стадии. На первой или начальной стадии рассматривается флуктуационный процесс возникновения зародышей с размерами меньше или порядка критического. При этом объем q зародышей очень мал и, согласно (6.43), степень пересыщения, а вместе с ней и размер критического зародыша остаются постоянными и определяются начальной степенью пересыщения. Образование критических зародышей означает переход через потенциальный барьер и(х) под действием флуктуаций. Уравнение (6.38) достаточно решить на конечном отрезке 0 х хс с поглощающим граничным условием при х=хс. В такой постановке задача определения скорости образования закритических зародышей вполне аналогична определению скорости химической реакции. [c.249] Ниже с помощью метода КФР анализируется нестационарная теория образования пор в металлах. Поры в металлах являются особым видом кластеров и образуются при конденсации вакансий. Последние возникают в результате облучения металлов достаточно энергетическими частицами (электронами, ионами, нейтронами и т.д.). Наличие пор в металлах влияет на их прочность, поэтому анализ их возникновения и роста имеет большое практическое значение. Особое внимание уделяется исследованиям по разбуханию защитных материалов в реакторах за счет образования пор. Сравнительно полно разработана стационарная теория образования пор /10-17/, позволяющая предсказывать функции распределения пор и скорость их зарождения в зависимости от температуры, дозы облучения и других факторов. При анализе нестационарных процессов использовались либо численные методы /18-19/, либо поэтапный подход /20-21/. Во втором случае в полном процессе конденсации вакансий выделялись отдельные области размеров, на которых анализ допускает существенное упрощение. Например, в работе /21/ уравнение (6.38) решалось с учетом в правой части либо члена с первой производной, либо со второй. При этом не были выяснены условия применимости полученных решений. Такой подход позволяет исследовать процесс зарождения пор без учета их роста или рост пор без учета их зарождения. [c.250] Функция распределения р соответствует нулевому потоку I. В области малых X она убывает, при х=хс достигает минимума, а при х хс неограниченно возрастает. [c.251] Формула (6.55) определяет время возникновения пор с максимально возможным размфом х , превышающим критическое значение Хс. Отметим также, что если кинетические коэффициенты В(х) и U(x) выбрать такими же, как и в работе /20/, то (6.55) совпадает с результатом /20/. Таким образом, метод КФР приводит к физически правильным результатам и в случае анализа кинетических уравнений с ненормируемой стационарной функцией распределения. [c.253] Отметим, что для кластеров, состоящих из небольшого числа молекул, свободную энергию ДРп уже нельзя выразить через поверхностное натяжение и плотность конденсированной фазы. Расчет термодинамического потенциала для кластера, состоящего из сложных молекул, представляет собой весьма трудоемкую задачу. Поэтому в /23/ для ее упрощения использовалось условие химического равновесия и соответствие экспериментальным данным. Однако подобный подход оправдан только для атомарных кластеров. [c.254] В принципе изложенный подход позволяет вы 1ислить функцию распределения N1, для произвольных кластеров, в том числе ионных. Лимитирующим фактором здесь является отсутствие надежных скоростей К т переходов в пространстве размеров кластеров. [c.254] Вернуться к основной статье