Vznik nové fáze https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRpl8b0fYG19__S0vxiGLEroIAJTN7scugsMmubHWUcOLc BETLD Výsledek obrázku pro "nucleation zone" solubility temperature http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageSer vice/Articleimage/2012/CP/c2cp40703e/c2cp40703e-f1.gif Fázové diagramy http://chemwiki.ucdavis.edu/@api/deki/files/41492/=H2O-NACL.png?revision=1 http://sp.lyellcollection.org/content/333/1/35/F1.large.jpg Metody vytvoření přesycení roztoku Nanočástice PS 2012 3 http://www.scielo.br/img/fbpe/bjce/v18n4/a07fig02.gif Stupeň přesycení S=c/c* http://www.scielo.br/img/fbpe/bjce/v18n4/a07frm03.gif c*….fázová hranice (rozpustnost) Relativní přesycení s=S-1 =c/c*-1 =Dc/c* Rel. přesycení lze určovat i v %) http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-66322001000400007 (Odvod tepla) (vysolování) Hnací síly transformace 4 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838808002934 Přesycení (fázová přeměna) http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0001868605001053-gr2.jpg Reakční energie (chemická reakce) Kondenzace na chladném substrátu http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0925838808002934-gr7.jpg Změna reakční Gibbsovy energie Není hnací síla je hnací síla Termodynamika vzniku nové fáze Snížení G Povrchová energie kulovitého precipitátu http://homepage.univie.ac.at/wolfgang.lechner/images/cnt.png Nukleační zóna http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-66322001000400007 http://www.xray.bioc.cam.ac.uk/xray_resources/whitepapers/xtal-in-action/img8.gif http://blog.autochem.mt.com/wp-content/uploads/2011/03/des3-300x260.jpg http://www.scielo.br/img/fbpe/bjce/v18n4/a07fig01.gif http://blog.autochem.mt.com/wp-content/uploads/2011/03/des2.jpg G = Growth Rate kg = growth constant g = growth order B = Nucleation Rate kb = nucleation constant b = nucleation order ΔC = supersaturation Složka A Pozice hranic se mění s teplotou http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageSer vice/Articleimage/2012/CP/c2cp40703e/c2cp40703e-f1.gif Amorfní (skla) http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/cp/c2cp40703e Pěstování krystalů Extrémní nukl. batiéra Stupeň přesycení S=c/c* 1.0 Vložené zárodky rostou nukleace Roztok Kinetika vzniku tuhé fáze (krystalů) z přesyceného roztoku Nucleation&Growth-cropped.jpg •Příprava nasyceného roztoku při vyšší teplotě. •Rychlé ochlazení (viz injektace). •Počátek a konec homogenní nukleace. •Růst až do dosažení hranice rozpustnosti. •Hrubnutí a sintrace Role povrchové energie Role difúze Rychlost transformace = difúze a nukleace https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS68usU70rDStgLmZS3ICGsnaYqtcPWYJRvCEny-YGjc4S 7ZtOH-Q Termodynamická hnací síla Nukleační bariéra rychlost difúze rychlost nukleace TTT křivky http://www.intechopen.com/source/html/42478/media/figure_11.jpg http://www.navaching.com/forge/forge.gifs/fe3.jpg http://www.keytometals.com/images/Articles/kts/art14-p1.gif Ideal TTT-curve for 0,65% carbon steel depicting time interval required for beginning, 50% and 100% transformation of austenite at a constant temperature A= Austenite F= Ferrite P = Pearlite B = Bainite http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/iss/kap_6/illustr/phase_diagram_large.gif Role reálné rychlosti ochlazení http://www.tlakinfo.cz/docu/clanky/0018/001841o8.jpg http://secure.expertsmind.com/CMSImages/789_Mechanical%20Behavior%20of%20Materials1.png http://www.tlakinfo.cz/docu/clanky/0018/001841o9.jpg http://images.slideplayer.cz/10/2763926/slides/slide_9.jpg 1. Spinodální rozpad –fázová přeměna bez nukleace 14 http://www.intechopen.com/source/html/15877/media/image3.png Spinodální rozpad (fázová přeměna) http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1359645411005350-gr9.jpg CR-Ni Náhodná fluktuace Motiv ve FD: Koncentrační profil při spinodálním rozpadu: Není nutné nukleační stádium Spontální oblast nespontální oblast 3. Nukleace a růst 15 http://ars.sciencedirect.com/content/image/1-s2.0-S0009250908002480-gr7.gif http://ars.sciencedirect.com/content/image/1-s2.0-S0009250908002480-gr6.gif http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0021979707003207-gr003.jpg Schematic illustration of nucleation and growth mechanisms Cu based on LaMer's model: (a) mechanism for polydisperse particles and (b) mechanism for monodisperse particles. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979707003207 Nukleační rychlost (je funkcí přesycení, které při nukleaci klesá Vhodný průběh nukleační rychlosti. http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1359645401001136-gr7.gif Např.: Podchlazený rozroku Fázové přeměny Chemické reakce Trigering http://www.transtutors.com/userfiles/image/ARUN/Fold/92c.JPG monodisperzita polydisperzita Homogenní a heterogenní nukleace z liquidu http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/nu.html driving force for solidification, DGv exists below the equilibrium melting temperature, Tm and that this is approximately proportional to the degree of undercooling DT: http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image118.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image119.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image124.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image125.gif Homogenní nukleace: Heterogenní nukleace: http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image120.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image122.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image123.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image126.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image127.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image128.gif q..úhel smáčení http://nptel.iitm.ac.in/courses/103104045/lecture20/images/01.jpg Snížené energetické bariéry http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image129.gif Homogenní a heterogenní nukleace v tuhém stavu http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image131.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image130.gif http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/images/image132.gif \begin{figure}\resizebox{6in}{!} {\epsfig{file=figures/Nucleation/grain_bndy_ppct.eps}} \end{figure} http://pruffle.mit.edu/~ccarter/3.21/Lecture_25/ \begin{figure}\resizebox{6in}{!} {\epsfig{file=figures/Nucleation/beta_phase_part.eps}} \end{figure} Interfacial structure for (a) coherent and (b) semicoherent interfaces between matrix phase and particle phase . Smaller dislocation symbols represent coherency dislocations and larger ones in (b) represent anticoherency dislocations. Reálné podmínky http://www.wias-berlin.de/research/ats/Praezipitate/Bilder/image005.gif Způsoby překonání nukleační bariéry \begin{figure}\resizebox{6in}{!} {\epsfig{file=figures/Nucleation/hetero_nuc_regimes.eps}} \end{figure} Metody usnadňující dosažení rovnovážného stavu http://www.photon-hammer.com/images/gallery/section_04/06.jpg http://www.photon-hammer.com/gallery.php http://www.specialchem4polymers.com/documents/indexables/contents/441/images/nucleation3.gif http://www.specialchem4polymers.com/tc/polyolefin-nucleators/?id=principle Očkováníí Faktory ovlivňující růst nové fáze http://www.crystals.leeds.ac.uk/uploads/pics/Nucleation7_520.jpg http://archive.sciencewatch.com/sciencewatch/dr/fmf/images-fmf/2009/09novfmfKlueF2XL.gif Diskuse https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRYFymVFHFrL-aOMyFaSkfH0BbvQYK43J5dAFnR8UoRfKY jJSKJ http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0007/fig1.gif Kovová skla Magnetická levitace