Принципиальная схема спинодального распада.

В процессе спинодального распада твердых растворов происходят следующие процессы:

1. Для сплавов, составы которых отвечают вогнутым участкам кривой на графике F(c)-c, образование малых концентрационных неоднородностей приводит к повышению свободной энергии – т.е. сплавы являются метастабильно устойчивыми. Также однородный твердый раствор, будучи переохлажденным, попадает в область метастабильной устойчивости (между спинодалью и границей растворимости).

2. Выход системы из однородного (метастабильного состояния) путем образования флуктуационной критической концентрационной неоднородности. Распад твердого раствора не может сопровождаться постоянным уменьшением свободной энергии – он возможен лишь при флуктуационном преодолении энергетического барьера (образования зародышей новой фазы, связанного с увеличением свободной энергии). Уменьшение свободной энергии происходит за счет последующего роста зародышей.

3. Если же твердый раствор попадает в область, ограниченную спинодалью, то он становится абсолютно неустойчивым, и испытывает распад – с понижением свободной энергии вплоть до равновесного состояния (гетерогенного состояния α’+α”).

Большое значение имело обнаружение периодического распределения выделяющихся фаз (модулированной структуры) при распаде твердого раствора на две фазы, которые отличаются только концентрацией и параметром решетки. Модулированную структуру впервые наблюдали Дэниел и Липсон в сплаве Си—Ni—Fe. Они обнаружили сателлиты основных

рентгеновских рефлексов, соответствующих однофазной структуре. Существование этих сателлитов можно объяснить, если предположить, что параметр решетки (и концентрация Си) периодически изменяется в направлениях кристаллографических осей. Период такой модулированной структуры имеет порядок 100 А. В настоящее, время имеются прямые наблюдения модулированных структур с помощью электронной микроскопии.

Дата добавления: 2015-07-16