基于光学布拉格散射探析软球胶体异相成核

发布时间：2021-11-26 07:34

　　成核与微结构形成是凝聚态物理中最富挑战性的问题之一,在材料科学诸多领域中起着重要的作用,从材料的机械特性（如韧度、硬度）到其电磁特性（如电导率、磁硬度）都极大地依赖于异相成核及其初始微结构所决定的特殊的固化结构。尽管关于固化后期增长过程的实验分析及计算机理论模拟取得了重要的进展,但对微观尺度上的成核动力学过程—固化的早期过程还远远没有得到满意的解释。这不仅指体系中的均相成核,而且也特别地包括由表面或“种子”引起的异相成核。而鉴于经典成核理论应用了过于简单的模型,它不足以解释一些晶体成核的细节过程,对此我们借助于光学布拉格散射技术,以带电软球胶体二元混合体系作为研究对象,对其异相成核及结晶开展了研究。我们希望这项研究能为丰富非经典成核理论,设计无缺陷单晶合金提供模型化指导。基于这个目标,本论文的研究取得了一系列的研究成果:第一、设计了一种可在线调节样品浓度、盐浓度,可以快速去离子的计算机辅助软控制回路。这种回路也可以通过剪切熔融晶体,停止剪切研究胶体成核与结晶,并实现重复检测;第二、在极低体积分数下,基于布拉格显微技术,通过在线精确调整粒子数密度,实现了对带电软球胶体不同混合比的液固相变... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４胶体模型体系的非经典成核途径

在这里％表示在表面ｒ＝０处的电位，在那里，距离ｋ＿１处电位下降了?１／ｅ个单位。这个??距离可以用来测量双层的伸展，通常称为德拜双层的厚度，或者叫Ｄｅｂｙｅ屏蔽层。结合??Ｇｏｕｙ－Ｃｈａｐｍａｎ和Ｓｔｅｍ模型，Ｄｅｂｙｅ－Ｈｉｉｃｋｅｌ胶体软球模型如图１．７所示。??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??平？?？丨？?＿?？｜??０?０｜？?？?Ｃ｜?ｃｏｎｔｅｊｉｉｏｉｉｓ??？?？｜?？?？?｜０?０?Ｉ??一？！十？一Ｉ?￥?！??Ｉ?Ｉ?Ｉ??＾?ｍ?？｜?ｃｏｌｏｎｓ??？十丨？?？丨?＾?！??＠?？?Ｉ？?？?？?ａ?ｅ?＾?；??平〇?—，?！?！?ｄｉｆｆｕｓｅｄ?ｄｏｕｂｌ４?ｌａｖｅｒ??＿＿?Ｉ??ｒ?！?１＾?－—－！??１?１?１??７?—?－．?＞１￣＂??Ｋ￣ｌ??图１．７Ｄｅｂｙｅ－Ｈｉｉｃｋｅｌ胶体软球模型。其中，ｒ是距离球面的距离。屮是Ｄｅｂｙｅ－Ｈｉｉｃｋｅｌ电位，是??球的表面电位，是ｓｔｅｍ电位或外层亥姆霍兹电位，＾■是Ｚｅｔａ电位，和；ｃ－１是Ｄｅｂｙｅ屏蔽层长度，??而ａ是表面层，ｂ是斯特恩层，和ｃ剪切层。??根据电导滴定测量的总电荷量决定了表面电位平（）。ｓｔｅｒｎ层中未离解的端基和反离??子的表面电荷决定了外部亥姆霍兹层的电位４＾，ｚｅｔａ电位ｆ可以通过电泳测量，它被称??为剪切面上的电位。在这里甲。和ｆ电位，我们通过实验得到两者是相等的Ｕ７］。在??Ｄｅｂｙｅ－Ｈｉｉｃｋｅｌ理论中，Ｚｅｔａ电位｛与电泳测量的有效电荷相关。在简易模型的情况??下

图１．８小／小


本文编号：3519681