переохлаждение

ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ - охлаждение вещества ниже темп-ры равновесного перехода в др. агрегатное состояние (фазу); частный случай перевода системы в метастабилъное состояние. В последовательности фазовых переходов от высокотемпературных к низкотемпературным фазам (паржидкостькристалл I кристалл II) возможно П. каждой фазы по отношению к последующей. П. необходимо, чтобы фазовый переход 1-го рода происходил с конечной скоростью. Большое П. однородной системы может быть обусловлено отсутствием зародышей конкурирующей фазы или очень медленным их ростом вследствие малой подвижности молекул.

Для металлич. капель наблюдались следующие П.

Т = Т₀ - Т, где Т₀ - равновесная темп-pa кристаллизации: 52K(Hg), 122K(Sn), 296K(Ge), 277K (Сu). Устойчивость переохлаждённой фазы характеризуется частотой зародышеобразования J (число зародышей, возникающих за 1 с в 1 см³ вещества). На рис. точками показана полученная в опытах температурная зависимость стационарной частоты зародышеобразования в переохлаждённой воде при атм. давлении; сплошная линия - расчёт по теории гомогенного зародышеобразования. Частоте J = 1 с^-1 см^-3 соответствует П.Т = 32 К, Т₀ = 273,15 К. С увеличением П. J возрастает, достигает максимума, а затем убывает. Такое поведение J(Т)характерно и для др. кристаллизующихся веществ. Аморфная вода при Т < 135 К находится в застеклованном (внутренне неравновесном) состоянии.
Замедление процессов образования и роста зародышей (см. Кинетика фазовых переходов)при П. используют в производстве стекла, аморфных металлов, при закалке сталей и др. сплавов. П. водяного пара и капелек воды влияет на характер атм. осадков.

Лит.: Скрипов В. П., Коверда В. П., Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей, М., 1984.

В. П. Скрипов.

   <<      Предметный указатель      >>