Горбач.ев В. А., Шаврин С. В. Зародышеобра-зование в процессах восстановления окислов.— М.:
Наука, 1985.
В монографии показано, что отказ от основного приближения классической теории (о неизменности состояния системы вне границы раздела старой и новой фаз) приводит к качественному изменению параметров зарождения. Полученные закономерности иллюстрируются на примерах восстановительных реакций в окислах железа. Подробно описаны процессы зарождения при переходах Fe203 -» Fe304; Fe304 -> FeO и FeO —» FeMeT. Сделана попытка описания закономерностей структуры продукта на начальной стадии протекания реакций восстановления, а также структуры нестехиометрического окисла Fe^O.
Книга рассчитана на научных сотрудников и специалистов, работающих в области физической химии и теории металлургических процессов, а также на студентов вузов соответствующих специальностей.
Ил. 53. Библиогр. 173 назв.
ВВЕДЕНИЕ
Теория зарождения при фазовых превращениях по уровню разработок и по ее роли в понимании закономерностей протекания процесса во времени и пространстве занимает едва ли не ведущее место среди других направлений физической химии. В настоящее время создан д<1статочно совершенный математический аппарат, позволяющий на базе известных моделей по крайней мере качественно определить параметры зарождения: энергию активации, размер критического зародыша, частоту зарождения, ее зависимость от степени отклонения исходной системы от состояния равновесия и т. п.
Это позволяет в первом приближении, опять же с помощью формальных моделей, описать развитие скорости превращения во времени. Иная, более сложная ситуация складывается в области изучения гетерогенных реакций типа, например, твердое тело—газ. Такие процессы протекают, как правило, в несколько стадий, вследствие чего каждая из них должна быть хотя бы формально учтена в математической модели.
При анализе окислительно-восстановительных процессов такая формализация является общепринятой. На практике это означает, что модель такого рода всегда содержит некую «полуэмпирическую» константу, или, говоря иными словами, «подгоночный» параметр, обычно гарантирующий успех ее применения при сопоставлении с экспериментальными данными.
При этом возникает вопрос: каковы рамки применимости данной модели, т. е. не потребуется ли при изменении условий опыта искать новую «полуэмпирическую» константу? И другой — каков при этом выход достоверной научной информации? Очевидно, что первый априори ответа вообще может не иметь. Что касается второго, то и он предопределяет явно не оптимистический ответ. В то же время такой метод анализа особенностей протекания реакций находит широкое применение.
На наш взгляд, более последовательным является не увязка экспериментальных данных с формальной моделью, а построение новой на базе предполагаемого механизма данного превращения и содержащей лишь материальные константы и параметры, определяющие условия протекания данного процесса. Тогда сопоставление расчетных и экспериментальных данных либо подтвердит, либо опровергнет предположенный механизм. При этом главное состоит в том, что выявленный механизм превращения позволит направленно вести поиск решений практических задач, связанных
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ......................... 3
Глава 1. Классическая теория зарождения 5
1.1. Некоторые аспекты обратимого зарождения ... 5
1.2. Образование жидкости из пара.......... 7
1.3. Роль флюктуации в процессах зарождения..... 10
1.4. Теория зарождения Беккера — Деринга...... 13
1.5. Особенности зарождения в твердой фазе...... 17
1.6. Зародышеобразование в реакциях с участием твердых фаз..................... 26
Глава 2. Принципы оценки напряженного состояния и его роль
36 36
при образовании новой фазы
2.1. Типы структур выделения продукта реакции . .
2.2. Элементы асимметрии деформаций......... 40
2.3. Роль ориентации свободной поверхности...... 46
2.4. Учет напряжений в классической теории зарождения 49 Глава 3. Энергетический баланс при зародышеобразовании 54
3.1. Применимость классических представлений к анализу зарождения.................. 54
3.2. Изменение свободной энергии конечной системы . 57
3.3. Расчет степени превращения в конечной системе . 64
3.4. Роль флюктуации при зарождении внутри кристалла 69
3.5. О роли и понятии реакционной поверхности ... 79
3.6. О когерентности при зарождении в окислительно-восстановительных процессах........... 81
Глава 4. Зарождение в окислах железа 84
4.1. Межфазные границы в окислах железа....... 84
4.2. Зарождение при восстановлении Fe2O3....... 87
4.3. Структура продукта реакции восстановления Ре20з . . 96
4.4. Зарождение вюстита при восстановлении магнетита
---- ..... 103
.......___ 100
4.5. Анализ области гомогенности вюстита
4.6. Распад вюстита.................. 118
4.7. Формирование железа при восстановлении вюстита 121 Литература........................ 127
Цена: 150руб.
