结晶过程机理分析
AZ31镁合金静态再结晶过程及机理的研究
AZ31镁合金静态再结晶过程及机理的研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名:陈建指导教师:刘天模教授专业:材料科学与工程学科门类:工学重庆大学材料科学与工程学院二O一二年十月Study on Static Recrystallization Process and Mechanism of AZ31 Magnesium AlloyA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theMaster’s Degree of EngineeringByJian ChenSupervised by Prof. Tianmo LiuSpecialty:Material Science and EngineeringCollege of Material Science and Engineering ofChongqing University, Chongqing, ChinaOctober 2012摘要镁合金因其优越的物理性能如密度小,比强度高等,在工业上尤其是汽车和航天航空领域越来越受到重视。
但是由于其密排六方晶体结构室温下滑移系较少且不容易开动,导致了了它的延展性和冷加工性能比较差而限制了它的应用。
因此为了得到复杂的镁合金零件,我们通常使用铸造的方法,但是铸件存在夹杂、成分偏析等难以克服的缺点。
而焊接方法通过将简单的部件组装成复杂件因而丰富了镁合金的应用,但是如何提高焊接件的可靠性又是一个难题。
在镁合金产品加工成型过程中,再结晶过程能既能软化金属、提高其组织均匀性又能控制金属晶粒尺寸因而有重要作用。
而本文对再结晶的研究分为理论和应用两个部分。
论文首先研究了孪晶界对镁合金静态再结晶过程的影响,我们将铸态AZ31镁合金进行4%、8%和12%的压缩和锻造后,再在200和300℃下进行了不同时间的退火保温实验,然后通过金相、XRD和EBSD等实验手段比较了不同变形方式和变形量对孪生的影响以及不同退火保温条件下再结晶现象的差异,最后着重研究了不同的孪晶界对镁合金静态再结晶影响并探讨了其形核与长大的机制。
结晶过程机理分析
结晶过程机理分析前言结晶是指溶液中溶质在一定条件下形成晶体,是无机化学、有机化学、生物化学等领域的重要研究内容。
结晶过程是一个复杂的物理化学过程,其机理包括化学动力学和热力学两个方面,涉及到物相平衡、动力学与热学参数对结晶过程的影响以及结晶操作控制等多个方面。
近年来,随着新型材料的发展和结晶技术的不断提高,结晶过程机理的研究也越来越受到关注。
本文将从化学动力学和热力学两个方面介绍结晶过程的机理,并探讨对结晶操作的控制。
一、化学动力学机理的分析1.1 组分浓度的影响溶液中各组分浓度的变化对结晶过程有很大影响。
当溶液的浓度过高时,难以形成晶体,而当浓度过低时,则不存在结晶的条件。
在液态中,存在大量的分子活动,一旦溶质分子聚集到一定的浓度后,就可以形成“团簇”,这种团簇的形成是结晶的前提和基础。
当其团簇达到一定大小后,就可以继续生长,形成晶体。
因此,在控制结晶过程时,给定合适的浓度条件,是非常重要的。
1.2 搅拌速度的影响搅拌速度是影响结晶过程化学动力学机理的一个重要参数。
搅拌可以促进溶质分子间的相互作用,增加团簇形成的概率和速率。
具体来说,搅拌能够提高溶液的热传导效率,加速平衡状态的达成,保证团簇相互作用的充分和均匀。
需要注意的是,过强的搅拌速度反而会使得团簇破碎,影响晶体的生长。
因此,在实际操作中应避免搅拌过强。
1.3 温度的影响溶液温度的变化对结晶过程的约束作用和晶体生长速率都具有影响。
温度的升高会导致结晶物质的溶解度增大,从而影响到团簇的性质和数量,使得结晶过程加快。
同时,温度的增大也会增加团簇生长的能量,促进晶体生长和结晶动力学过程。
因此,在结晶操作中,应严格控制温度变化。
二、热力学机理的分析2.1 相转变相转变是热力学机理的重要内容,是指物质由一种稳定的相态转变为另一种稳定的相态的过程。
例如,固体的溶解和再结晶过程就是一种典型的相转变。
相转变通过热力学的研究来解释和控制结晶过程中的各种现象。
结晶过程机理分析(正式)
编订:__________________单位:__________________时间:__________________结晶过程机理分析(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-8247-66 结晶过程机理分析(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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(1)结晶在固体物质溶解的同时,溶液中还进行着一个相反的过程,即已溶解的溶质粒子撞击到固体溶质表面时,又重新变成固体而从溶剂中析出,这个过程称为结晶。
(2)晶体晶体是化学组成均一的固体,组成它的分子(原子或离子)在空间格架的结点上对称排列,形成有规则的结构。
(3)晶系和晶格构成晶体的微观粒子(分子、原子或离子)按一定的几何规则排列,由此形成的最小单元称为晶格。
晶体可按晶格空间结构的区别分为不同的晶系。
同一种物质在不同的条件下可形成不同的晶系,或为两种晶系的混合物。
例如,熔融的硝酸铵在冷却过程中可由立方晶系变成斜棱晶系、长方晶系等。
微观粒子的规则排列可以按不同方向发展,即各晶面以不同的速率生长,从而形成不同外形的晶体,这种习性以及最终形成的晶体外形称为晶习。
同一晶系的晶体在不同结晶条件下的晶习不同,改变结晶温度、溶剂种类、pH值以及少量杂质或添加剂的存在往往因改变晶习而得到不同的晶体外形。
例如,因结晶温度不同,碘化汞的晶体可以是黄色或红色;NaCl从纯水溶液中结晶时为立方晶体,但若水溶液中含有少许尿素,则NaCl形成八面体的结晶。
白糖结晶实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过观察白糖在水中的溶解与结晶过程,了解白糖的溶解度与温度、溶剂等因素的关系,进一步掌握结晶实验的基本原理和方法。
二、实验原理白糖在水中溶解时,溶质(白糖)与溶剂(水)之间发生相互作用,使白糖分子逐渐分散到水中。
在一定条件下,白糖溶液达到饱和状态,此时溶质与溶剂之间的相互作用达到平衡,白糖分子在溶剂中不再自由移动,从而形成晶体。
三、实验材料1. 白糖:市售食用白糖2. 蒸馏水:实验室用蒸馏水3. 烧杯:100ml4. 温度计:0~100℃5. 搅拌棒:玻璃棒6. 滤纸:定性滤纸7. 铁架台:用于固定烧杯8. 铁夹:用于固定温度计四、实验步骤1. 准备实验材料,将白糖、蒸馏水、烧杯、温度计、搅拌棒等实验器材准备好。
2. 在烧杯中加入50ml蒸馏水,用搅拌棒充分搅拌。
3. 将白糖逐渐加入烧杯中,边加边搅拌,直至白糖完全溶解。
4. 用温度计测量溶液的温度,记录数据。
5. 将烧杯放入铁架台上,用铁夹固定温度计,保持温度恒定。
6. 观察溶液的变化,记录实验现象。
7. 当溶液中出现晶体时,用滤纸将晶体收集起来,称量晶体质量。
8. 重复实验,观察不同条件下白糖结晶现象的变化。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,随着白糖的不断加入,溶液温度逐渐升高。
这是因为白糖的溶解需要吸收热量,导致溶液温度上升。
2. 在一定温度下,溶液达到饱和状态,此时溶质与溶剂之间的相互作用达到平衡,白糖分子在溶剂中不再自由移动,从而形成晶体。
3. 随着溶液温度的降低,晶体逐渐增多,晶体质量逐渐增加。
这是因为温度降低,溶质与溶剂之间的相互作用减弱,白糖分子重新聚集形成晶体。
4. 实验结果表明,白糖的溶解度随着温度的升高而增大。
在较高温度下,白糖的溶解度较大,晶体质量也较大;在较低温度下,白糖的溶解度较小,晶体质量也较小。
六、实验结论1. 白糖在水中溶解时,溶质与溶剂之间发生相互作用,使白糖分子逐渐分散到水中。
高分子物理教学中“结晶”概念的讲解
高分子物理教学中“结晶”概念的讲解高分子物理是一门研究高分子化合物的物理性质的学科,它通过研究高分子物质的结构、形态、动力学等方面,来深入了解高分子材料的性质和特性。
在高分子物理教学中,“结晶”概念是重要的一环,下面将从结晶的定义、产生机理、结晶速率与温度的关系以及高分子材料的晶体学等方面展开具体讲解。
首先说到结晶的定义,结晶是指高分子材料形成经典晶体的过程。
当高分子材料分子间的相互作用力已经超过了它们热运动所带来的热能,高分子材料会进入有序排列的状态,形成晶格结构。
高分子晶体可以看成不规则的、类似于几何体的平面毡球,其在的视角应始终保持正平视图,且其空间结构是有序的,表现出X射线衍射图案中的对称性,一般采用点群和空间群的符号来描述。
其次是结晶的产生机理。
高分子材料的结晶过程是一个动静态平衡的过程。
高分子分子在流动条件下呈链状展开的结构,但当高分子分子间的距离小到一定程度时,它们之间的链的空间位置相对固定,形成了一种有序排列的结构,也就是一定形态规则的晶体结构。
加入一些摩擦、外界因素的干扰,可以促进高分子有序排列的形成,形成不同形态的结晶。
同时,高分子材料在冷却过程中也会产生结晶。
一般情况下,随着温度的降低,高分子材料中分子的平均热能降低,使有序结构出现的自由能减少,从而促进结晶的形成。
再来看一下结晶速率与温度的关系。
在高分子物理实验中发现,结晶速率与温度有关联,温度越高,结晶速率就越快。
这是因为高分子分子在高温下具有较大的热运动能量,能够脱离有序排列结构,使结晶难以形成;而在低温条件下,高分子的分子热运动减弱,分子的有序结构应变化较小,从而有助于结晶的加速。
最后是高分子材料的晶体学问题。
高分子材料的晶体学分析是高分子物理中的一个重要领域。
晶体学主要解决了三个问题:一是晶体结构的解析分析,即确定每个分子的精确定位;二是晶体之间的相互作用问题,即利用X射线衍射技术和化学方法来确定精确的空间结构;三是晶体中分子的对称问题,即晶体对称性的问题。
高分子结晶形态
高分子结晶形态1. 概述高分子结晶形态是指高分子材料在固态下的晶体结构和形态特征。
高分子材料具有多种结晶形态,包括无定形态、部分结晶态和完全结晶态。
高分子结晶形态对材料的物理性质和应用性能有着重要的影响,因此对高分子结晶形态的研究具有重要的科学意义和应用价值。
2. 高分子结晶机理高分子的结晶是由于分子间的相互作用力的存在而形成的。
高分子分子链的局部有序排列形成晶体结构,而分子链之间的无序排列则形成无定形态。
高分子结晶的主要机理包括链段的折叠和交叉,分子链的扭曲和屈曲以及分子链之间的相互作用力等。
3. 高分子结晶行为高分子材料的结晶行为可以通过热分析技术进行研究,如差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)等。
这些技术可以通过测量材料的热性能变化来确定结晶温度、结晶度和结晶速率等参数,从而了解高分子材料的结晶行为。
3.1 结晶温度高分子材料的结晶温度是指材料从无定形态转变为结晶态的温度范围。
结晶温度取决于分子链的结晶能力以及外界条件,如温度、压力和结晶助剂等。
高分子材料的结晶温度通常通过DSC技术来测定。
3.2 结晶度高分子材料的结晶度是指材料中结晶部分的比例。
结晶度可以通过测量材料的熔点和热焓来确定。
高分子材料的结晶度与其结晶速率和结晶温度等因素密切相关。
3.3 结晶速率高分子材料的结晶速率是指材料从无定形态转变为结晶态的速度。
结晶速率受到多种因素的影响,包括温度、结晶助剂、分子链的结晶能力等。
高分子材料的结晶速率可以通过DSC技术和透射电子显微镜(TEM)等技术来研究。
4. 高分子结晶形态的影响因素高分子结晶形态的形成受到多种因素的影响,主要包括分子结构、分子量、结晶助剂和加工条件等。
4.1 分子结构高分子材料的分子结构对其结晶形态有着重要的影响。
分子结构中的键长、键角和键的取向等参数会影响分子链的折叠和交叉,从而影响结晶形态的形成。
4.2 分子量高分子材料的分子量对其结晶形态也有着重要的影响。
药物分析中的药物结晶过程研究
药物分析中的药物结晶过程研究药物分析是指通过现代化学、生物学、物理学等科学手段对药物进行分析、检测和鉴定的过程。
而药物结晶过程是药物分析领域中重要的研究方向之一,它主要研究药物分析样品中的药物晶体形成和结构特征。
本文将围绕药物分析中的药物结晶过程展开研究,旨在探索药物结晶过程对药物分析的意义及应用。
一、药物结晶过程的定义与意义药物结晶过程是指药物在一定条件下,由溶液中形成晶体的过程。
它是药物分析中非常重要的环节,其研究意义主要有以下几点:1. 药物晶体结构特征的研究能揭示药物的纯度和结构稳定性,进而影响其质量评价和药物效果的研究。
2. 药物结晶过程的研究可以帮助了解药物的溶解度、溶解动力学以及晶体形态对生物利用度等性质,为药物剂量形式、制剂工艺和药物输送系统的设计提供依据。
3. 结晶过程中的结晶动力学和晶体生长控制研究对药物结晶过程的稳定性、研究方法的选择和优化提供了理论基础。
二、药物结晶过程的研究方法药物结晶过程的研究方法主要包括实验方法和计算模拟方法:实验方法:1. 搅拌结晶法:通过搅拌溶液并控制温度和pH值等条件,观察药物结晶的过程并获取相关数据。
2. 水热合成法:利用高温高压条件下控制药物结晶的形成,实现特定形态和纯度的晶体制备。
3. 超声波结晶法:利用超声波的作用,促进药物结晶的速率和纯度。
计算模拟方法:1. 分子动力学模拟:通过模拟药物分子的运动和相互作用,推断药物结晶过程中的分子行为和晶体形态。
2. 量子化学计算:基于量子力学理论,计算药物结晶过程中的能量、电子结构和晶体结构参数。
三、药物结晶过程的影响因素药物结晶过程受多种因素的影响,主要包括溶剂选择、温度、浓度、溶液的pH值、搅拌速率等。
不同因素对药物结晶的影响程度和机理也各不相同。
1. 溶剂选择:合适的溶剂选择有助于提高药物的溶解度和晶体生长速率,对结晶过程的控制尤为重要。
2. 温度:温度的升高可以促进溶剂的挥发和晶体的生长速率,但过高的温度会影响结晶体的质量和形态。
种分制备超细氢氧化铝过程分解率影响因素及结晶机理分析
1实 验
1 . 1 实验 原 料及 设 备
( L) ,c为某一时刻铝酸钠溶液 中氧化铝 的浓度
( g / L) 。
氢 氧 化 铝微 粉 : 中 国铝 业 中 州 分 公 司 产 品 , d 5 0 = 8 m,AI ( OH) 纯度 >9 8 . 5 % ;结 晶硫 酸 铝 ( AR) 和 氢 氧化 钠 ( AR) : 天津 科 密 欧 产 ;去离 子 水 :
的粒度 分布、颗粒形貌和优化 生产工艺有重要的指导作 用。本文通过研 究温度 、苛性碱浓度和种子 率等主要 因素对
分 解率的影响 ,揭示其影响规律 ,并对超细氢氧化铝 的结晶机 理进 行 了分析 。 关键词 :超 细氢氧化铝, 种 分, 分解率, 结 晶机理
前 言
超细氢氧化铝是一种用途广泛 的化工产品 , 在 电子 、化工 、电缆及橡塑等行业应用广泛n 。超细 氢氧化铝主要是通过铝酸钠溶液种子分解的方法来 生产l 2 ' ] ] 。 研究种子分解过程中各因素对分解率影响 及其结晶机理对于控制氢氧化铝 的粒度分布 、 颗粒 形貌和优化生产工艺有重要 的指导作用 。 国内外对铝酸钠溶液分解制备氢氧化铝过程进
2试 验 结 果 与 讨 论
2 . 1 温 度对 分 解 率 的影 响
温度是影响晶体生长的最主要参数之一 。 在其
・
4 6・
铝
镁
通
讯
2 0 1 7 年№ 2
它条件相 同情况下 , 晶体生长速率随着温度 的升高 而增大。 但粒子的扩散速率和相界面上的反应速率
不 仅 与温度 有关 , 还 与溶 质 的过 饱 和度 有 重要 的关
液, 其分解率随着苛性碱浓度的增加而降低 。 这是 因为 , 根据 C . Mi r s a 的氧化铝的平衡溶解度模型n , 苛性碱浓度越高 ,氧化铝的平衡溶解度值也越大 ,
工业结晶方法简介
一、工业结晶方法简介什么是结晶?在一定的温度下,一种可溶性的溶质在某种溶剂中的溶解度是一定的,并且不同温度下溶解度不同,一般来说温度升高,溶解度增大。
当降低溶液温度或减少溶剂量时,溶质将以固体形态从溶液中析出,这一过程叫做结晶。
工业生产中常用的结晶操作方法大致分为六种:1、冷却结晶:通过降低溶液的温度使溶液达到过饱和而结晶。
适用于溶解度随温度降低而显著减小的盐类结晶操作。
2、蒸发结晶:将溶剂部分汽化,使溶液达到过饱和而结晶。
这是最早采用的一种结晶方法。
适用于溶解度随温度升高而变化不大的盐类结晶操作,例如食盐的生产。
3、真空结晶:使热溶液在真空状态下绝热蒸发,除去一部分溶剂,使部分热量以汽化热的型式被带走,降低溶液温度,实际上是同时用冷却和蒸发结晶方法,使溶液达到过饱和而结晶。
这种方法适用于中等溶解度的盐类和有机酸,例如硫酸铵、己二酸等。
4、喷雾结晶;5、盐析结晶;6、升华结晶;根椐结晶的方法,可将常用的结晶器分为四大类:冷却型结晶器、蒸发型结晶器、真空蒸发冷却结晶器和盐析结晶器。
我们采用的精己二酸结晶器,典型的卧式真空多级闪蒸结晶器CMSMPR(Continuous Mixed-Suspension Mixed-Product Removal Crystallizer),具有全混悬浮,全混出料,连续结晶,不宜结垢,处理量大的特点。
二、结晶原理晶体从溶液中析出一般可分为三个阶段:过饱和溶液的形成、晶核的生成和晶体的成长阶段。
过饱和溶液析出过量的溶质产生晶核,然后晶核长大形成宏观的晶体。
晶体成长过程是溶质的扩散过程和表面反应过程串联的联合过程。
表面反应过程的速率一般较快,所以扩散过程是晶体成长速率的控制步骤。
通常,晶体成长速率随溶液的过饱和度或过冷度的增加而增大。
在结晶操作中,晶核的生成和晶体的成长同时进行。
这两个过程的速率的大小,对结晶的效果和产品的质量有很大的影响。
三、晶体成核过程对产品质量影响机理分析晶体的成核速率是决定晶体产品粒度分布的首要动力学因素。
氟化钙反应结晶热力学和动力学研究
氟化钙反应结晶热力学和动力学研究以氟化钙反应结晶热力学和动力学研究为题,本文将从热力学和动力学两个方面对氟化钙的结晶过程进行分析和探讨。
热力学是研究物质热平衡和热现象的科学,而动力学则是研究物质运动和变化的科学。
在氟化钙反应结晶过程中,热力学和动力学的研究对于了解反应机理和优化工艺具有重要意义。
从热力学角度来看,氟化钙的结晶过程涉及到反应物的热力学稳定性和产物的热力学稳定性。
氟化钙的结晶过程是一个放热反应,即在反应中释放热量。
根据热力学原理,反应物和产物的自由能差越大,反应越有利进行。
因此,氟化钙反应结晶的热力学稳定性会直接影响反应的进行。
从动力学角度来看,氟化钙的结晶过程涉及到反应速率和反应机理。
反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
反应速率受到温度、浓度、催化剂等因素的影响。
在氟化钙反应结晶过程中,温度是一个重要的影响因素。
一般情况下,温度越高,反应速率越快。
此外,反应机理也是动力学研究的重点之一。
通过研究反应机理,可以揭示反应中各个步骤的速率和反应路径,为优化工艺提供理论依据。
研究表明,氟化钙反应结晶的过程符合一定的热力学和动力学规律。
在热力学方面,反应温度、浓度和压力等因素对反应的进行有重要影响。
一般情况下,提高反应温度和浓度可以促进反应进行,而增加压力则有利于提高产物的纯度。
在动力学方面,反应速率常被描述为反应物浓度的函数,可以用速率常数来表示。
反应速率常数与反应温度密切相关,一般情况下,随着温度的升高,反应速率常数增大,反应速率加快。
氟化钙反应结晶的过程中,溶液中的杂质和晶种的添加也会对结晶过程产生影响。
杂质的存在可以改变溶液的饱和度和过饱和度,从而影响结晶速率和产物形态。
晶种的添加可以提供一个固定的结晶模板,促进结晶核心的形成,从而加速结晶过程。
在实际应用中,了解氟化钙反应结晶的热力学和动力学特性对于优化工艺和提高产品质量具有重要意义。
通过调控反应温度、浓度和压力等条件,可以实现反应的高效进行。
结晶操作的过程原理及在食品和发酵产物提纯和精制中的应用
结晶的原理和过程
稳定区:溶液尚未饱和,没有结晶的可能,在该区域晶体自 动溶解。
过饱和是实现结晶的必要条件,根据晶体能否自发成核,过 饱和态有分为介稳态与不稳态。介稳态与不稳态的临界点是 第二超溶解度曲线。 不稳区:溶液达到过饱和状态,可自发形成晶核,瞬时大量 出现大量微小晶核,造成晶核泛滥,产品质量难以控制,并 且结晶的过滤或离心回收困难。 第一介稳区:不会自发成核,当加入晶种时,结晶会生长, 但不会产生新晶核。 第二介稳区:不会自发成核,但加入晶种后,在结晶生长的 同时会有新晶核产生。
根据X 射线衍射图谱计算,65、55、48℃蒸发结晶获得晶体中 α 型结 晶比例分别为 97.55、98.59 和 99.01%。表明在相对室温而言的高温条 件下,通过蒸发结晶的形式可以从等电母液中获得晶习主要为 α 型的 谷氨酸晶体。即使65℃下结晶,晶体中 α 型晶习的比例仍超过 97.55% 。这一实验结果完全突破了已有研究报道认为高温容易得到 β 型晶习 的观点。 随着结晶温度提高,粒径分布对数对称分布峰向右移动,中位径( D50)增大,表明晶体颗粒随着结晶温度的升高而变大。同时,粒径 在 10μm 左右的峰变小,即细晶数量减少,使得变异系数(C.V.)减 小,表明晶体颗粒随着结晶温度的升高而变得更均匀。
外循环式间壁冷却结晶器
结晶的原理和过程
2.蒸发结晶法:使溶液在常压或减压下蒸发浓缩而达到过饱 和的结晶过程。
根据操作过程中压强的不同,可分为减压蒸发或常压蒸发。 蒸发结晶适用于溶解度随温度降低而变化不大或增大的物系。 缺点:对晶体的粒度不能有效控制。消耗热能较多,不利于 节能减排。
为克服耗能较大的问题,蒸发结晶常在真空度不高的减压条 件下操作,以利于热敏性物质的稳定,减少能源消耗。
高分子物理结构与性能第三章结晶动力学与结晶热力学
Avrami指数——与成核机理和晶体生长方式有关的常数,等于生长的空间维数和成核过程的时间维数之和。
生长方式
均相成核
异相成核
三维生长(球晶)
n=3+1=4
n=3+0=3
二维生长(片晶)
n=2+1=3
n=2+0=2
一维生长(针状晶体)
n=1+1=2
n=1+0=1
不同成核方式和生长类型的Avrami指数
求平均值E(E是时间的函数)
设单位面积内的平均雨滴数为N,当时间由t增加到t+dt时,有效面积的增量为2πrdr,平均值E的增量为:
设水波前进速度(球晶生长速度)为v,则有:
1
对上式积分即可得到m的平均值E与t的关系:
2
—— 一次性成核且晶核密度为N时,结晶体系内的非晶部分与时间的关系
3
P
r
二次结晶——聚合物主期结晶结束后仍在进行的结晶 二次结晶进行的相当缓慢,可以延续几个月,甚至几年。在这段时间内,材料的热力学状态以及各种性质一直随二次结晶的进行而变化,因此会导致制品发生变形、开裂等问题,所以二次结晶是应该避免的。 避免二次结晶的措施: 对聚合物制品进行“退火”处理,即在较高的温度下对制品进行热处理,促进聚合物的二次结晶,使结晶尽早完成。
σ——侧表面自由能; σe——端表面自由能; bo——单分子层厚度; hf——单位体积理想聚合物晶体熔融热焓。
单击此处添加大标题内容
以 对 作图,可以得到:
与成核方式有关的参数Kg 与晶核生成速率相关的参数Go 可以求出σσe
LH(Lauritizen-Hoffmann )方程
急冷至结晶温度
材料蒸镀成膜以后结晶的原因
材料蒸镀成膜以后结晶的原因
材料蒸镀成膜后结晶的原因可以从多个方面来解释。
首先,蒸
镀过程中,材料会以原子或分子的形式沉积在基底表面上,然后在
表面扩散并重新排列成晶体结构。
这种重新排列是由于原子或分子
之间的相互作用力,比如范德华力、静电力等,导致了结晶的形成。
其次,蒸镀过程中的温度和压力等条件也会影响材料的结晶过程。
高温有利于原子或分子的扩散和重新排列,有助于形成更完整的晶
体结构。
同时,压力也会影响原子或分子的排列方式,从而影响最
终的结晶形态。
此外,材料的化学成分和晶体结构本身也会影响其
在蒸镀后的结晶行为。
不同的材料具有不同的晶体结构和晶格参数,这将直接影响蒸镀成膜后的结晶特性。
总的来说,材料蒸镀成膜后
结晶的原因是多方面的,包括原子间相互作用力、温度压力条件、
化学成分和晶体结构等因素的综合影响。
这些因素共同作用下,导
致了材料蒸镀成膜后的结晶现象。
化工结晶过程原理及应用
化工结晶过程原理及应用
化工结晶是指溶液中溶质从溶解态转变为晶体态的过程。
结晶是一种重要的分离纯化技术,在化工生产中有着广泛的应用。
本文将从结晶的原理和应用两个方面进行介绍。
首先,我们来谈谈结晶的原理。
结晶过程是由于溶液中过饱和度的变化而发生的。
当溶液中的溶质浓度超过了饱和浓度时,就会形成过饱和溶液。
过饱和溶液中的溶质分子会聚集在一起,形成晶核,然后逐渐长大形成晶体。
结晶的过程可以用化学动力学和热力学原理来解释,其中包括过饱和度、温度、溶剂选择、搅拌速度等因素的影响。
其次,我们来看一下结晶在化工生产中的应用。
结晶技术广泛应用于化工工业中的物质分离、提纯和制备过程中。
例如,通过结晶技术可以从溶液中分离出纯净的化合物,提高产品的纯度。
此外,结晶还可以用于盐类、糖类、有机物等的生产和提纯过程中。
在制药、食品、化肥、染料等行业中,结晶技术也有着重要的应用价值。
结晶技术的应用还可以带来经济效益。
通过结晶技术可以减少生产成本,提高产品质量,降低能耗,减少废物排放。
因此,结晶技术在化工生产中具有重要的地位。
总之,化工结晶过程是一种重要的分离纯化技术,具有广泛的应用前景。
通过对结晶原理和应用的深入了解,可以更好地指导化工生产实践,提高产品质量,降低生产成本,实现可持续发展。
希望本文的介绍可以为相关领域的专业人士提供一些参考和帮助。
结晶分析仪的工作原理是怎样的
结晶分析仪的工作原理是怎样的首先,选择合适的样品。
通常情况下,结晶分析仪适用于那些能够形成晶体的样品,例如有机化合物和配位化合物等。
这些样品往往具有一定的极性或在晶体生长条件下是稳定的。
其次,溶解样品。
将合适的溶剂加到样品中,并在适当的温度下搅拌,使样品能够充分溶解。
这个过程中,可以通过加热或超声波处理来提高溶解效果。
然后,对溶液进行处理。
当样品溶解之后,通常需要通过过滤或者离心等步骤来去除其中的不溶性杂质和杂质颗粒,有效地提高晶体培养的纯度。
接下来是结晶的过程。
结晶是将溶液中的溶质逐渐沉积和聚集起来形成晶体的过程。
为了获得高质量的晶体,可以通过以下几种方式进行控制:首先,调整沉降速率,可以通过加入适量的溶剂慢慢蒸发或者使用慢速扰动来实现;其次,控制溶液的温度,通过调整温度来改变晶体的生长速率和晶体的形态;此外,可以通过改变pH值或者添加抑制剂来控制晶体的生长。
然后,进行数据采集。
结晶分析仪通常使用X射线晶体学技术来确定晶体的结构。
通过扫描样品表面,使用X射线来测定晶体中原子的位置和相对排列。
这些数据将被用作后续的结构分析。
最后,进行结构分析。
通过对数据进行处理和分析,可以确定晶体的结构。
结构分析过程中,常常使用计算机软件进行数据处理和模拟,从而确定晶体中原子的位置和化学键的类型和长度。
总的来说,结晶分析仪通过溶解样品、处理溶液、控制结晶过程、进行数据采集和结构分析等步骤,可以明确化合物的结晶结构。
它在有机合成、药物研发和材料科学等领域中具有广泛的应用前景。
棕榈油分提结晶过程机理研究X
二、国内外研究现状---抑晶剂
结晶抑制剂要求亲水性-亲油性 平衡值为1-16
大豆卵磷脂
(美专利2393744) 卵灵脂的存在,在油脂煎炸时, 油脂易变黑,且产生黑色沉淀物, 影响棕榈油本身的优势
甘油二酯
(美专利2097720) 甘二酯含量超过6.5%阻碍晶作用加强 通过对原料及产品的液相分析:原料中甘油 二酯的含量为9%左右,而产品中的甘油二 酯则高达15%
一、课题研究背景与意义
200℃产生油烟
色泽深,表面挂油
豆
油
油
棕 榈
200℃无油烟 色泽金黄,无油腻感
炸薯条对比试验
一、课题研究背景与意义
富含维生素E 抗氧化性(耐炸性)
B
不含胆固醇 它可增加HDL的 含量、降低LDL 的含量
A
C
可以进行 “分级”加工
优势
E
价格便宜
D
用它制作的人造奶油 和起酥油不含 反式脂肪酸
澄清透明至混浊 澄清透明至混浊
14~15h 3min
三、课题研究目标、进展
表三 原料液油和目标液油中部分TAG的熔点
TAG OOO POO β’ -1.8 14.2 β 5.1 19.2
SOO
PLP POS SOS
8.8
18.6 33.2 36.7
23.7
NAБайду номын сангаас38.2 41.2
三、课题研究目标、进展
浊点(Cloud point,CP):油类在标准状 态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。 浊点的范围跟产品的纯度有一定关系,质量 好、纯度高的产品浊点明显,质量差的不明 显
二、国内外研究现状
油脂熔点即油脂由固态熔化成液态的温度,即固态和液态的蒸汽压相等的温度。 油脂主要是不同甘油三酯的混合物,由于各种甘油三酯的熔点高低不同,所以 油脂没有确定的熔点,而仅有一定的熔化温度范围。 油脂的熔点可以定义为固态脂肪含量为0的温度。
结晶过程中的油析现象
结晶过程中的油析现象1.引言1.1 概述概述:在结晶过程中,油析现象是一个常见且重要的现象。
当溶液中溶解有机物的浓度超过其饱和度时,这些有机物就会从溶液中析出形成油滴或油气泡,这就是油析现象。
油析现象不仅会对结晶过程的效率和产品质量产生影响,还可能引发一系列的问题。
因此,了解和控制油析现象对于结晶过程的稳定性和经济性具有重要意义。
本文将首先介绍结晶过程的定义和基本原理,包括溶质溶解和析出过程的基本原理,以及影响结晶过程的因素。
然后,将详细探讨油析现象的产生原因和特点,例如温度、溶质浓度、搅拌速度等因素对油析现象的影响。
通过对油析现象的产生原因和特点的深入分析,我们可以更好地了解油析现象的机理,为其控制和改善提供指导。
在结论部分,我们将探讨结晶过程中的油析现象对其效率和产品质量的影响。
此外,我们还将提出一些控制和改善油析现象的措施,例如优化工艺参数、改进设备设计和引入添加剂等。
这些措施有助于降低油析现象的发生率,提高结晶过程的稳定性和产品质量。
通过本文对结晶过程中油析现象的研究,我们可以更充分地认识其影响和机理,并提出相应的解决方案。
这对于优化结晶工艺,提高产品质量和降低生产成本具有重要的实际意义。
因此,结晶过程中的油析现象是一个值得深入探究的课题。
1.2 文章结构文章结构本文主要围绕着结晶过程中的油析现象展开阐述。
具体而言,本文将分为引言、正文和结论三个部分,以有序的方式进行论述。
引言部分将首先对文章所要探讨的主题进行概述,介绍结晶过程中的油析现象的背景和重要性。
接着,会描述文章的结构以及各个章节的内容安排,旨在让读者对全文有一个整体的把握。
最后,引言部分还会明确本文的目的,即探讨结晶过程中的油析现象对产品质量的影响,并提出改善措施。
正文部分将是本文的核心部分,其中包含了两个章节。
首先,在2.1节中,我们将介绍结晶过程的定义和基本原理,以帮助读者更好地理解结晶过程的基本概念和发生机理。
然后,在2.2节中,我们将重点探讨油析现象的产生原因和特点。
聚合物环带球晶的结晶机理
聚合物环带球晶的结晶机理徐 军*,叶海木,刘 津,郭宝华(清华大学化工系高分子研究所,北京 100084)摘要:聚合物环带球晶作为一类特殊的球晶结构,其结晶机理一直倍受关注。
经过几十年的研究,对于环带球晶形成机理的认识在不断深入,但是仍有许多问题尚未解决。
本文总结了常见聚合物环带球晶的分类,综述了国内外在聚合物环带球晶片晶组织形式和片晶扭转机理研究上的主要进展,力图展示聚合物环带球晶研究的整体概况。
根据前期研究结果,总结了手性聚羟基脂肪酸酯环带球晶的形成机理。
最后,提出了目前环带球晶研究中尚未解决的一些问题。
关键词:环带球晶;片晶;组织方式;片晶扭转引言环带球晶(banded spherulite)是在正交偏光显微镜下,不仅显示M altese黑十字,还呈现出明暗交替的周期性带状结构的一类球晶。
通常情况下,这些明暗相间的条带在球晶中呈同心环形,有时又被称为环状球晶(ringed spherulite)。
多种聚合物,如聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚酯和聚酰胺等,在一定的条件下,均可以形成环带球晶[1,2]。
此外,一些小分子结晶时,也能形成环带球晶[3]。
聚合物环带球晶以其美丽的外表和神秘的内部结构吸引了众多研究者的关注。
目前,聚合物环带球晶的研究已有50多年的历史了,对环带球晶的微观结构和形成机理的认识在不断深入,但是对环带球晶中片晶的组织形式和片晶扭转的驱动力方面,仍然有不同的看法,许多问题尚待解决。
本文参考相关文献和笔者在可降解聚酯环带球晶中的研究结果,拟总结聚合物环带球晶的种类及其形成机理。
读者还可以参考近年来的两篇综述,分别总结了聚合物环带球晶中表面应力的来源[2]和国内外聚合物环带球晶研究的进展[1]。
本文将主要集中于环带球晶中片晶的组织形式以及单根片晶扭转的动态过程和微观机制。
关于聚合物环带球晶的文献不胜枚举,疏漏之处,欢迎批评指正。
1 聚合物环带球晶的种类偏光显微镜是观察环带球晶最直接、最简单的方法。
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编号:SM-ZD-11262 结晶过程机理分析
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结晶过程机理分析
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读内容。
(1)结晶在固体物质溶解的同时,溶液中还进行着一个相反的过程,即已溶解的溶质粒子撞击到固体溶质表面时,又重新变成固体而从溶剂中析出,这个过程称为结晶。
(2)晶体晶体是化学组成均一的固体,组成它的分子(原子或离子)在空间格架的结点上对称排列,形成有规则的结构。
(3)晶系和晶格构成晶体的微观粒子(分子、原子或离子)按一定的几何规则排列,由此形成的最小单元称为晶格。
晶体可按晶格空间结构的区别分为不同的晶系。
同一种物质在不同的条件下可形成不同的晶系,或为两种晶系的混合物。
例如,熔融的硝酸铵在冷却过程中可由立方晶系变成斜棱晶系、长方晶系等。
微观粒子的规则排列可以按不同方向发展,即各晶面以不同的速率生长,从而形成不同外形的晶体,这种习性以及
最终形成的晶体外形称为晶习。
同一晶系的晶体在不同结晶条件下的晶习不同,改变结晶温度、溶剂种类、pH值以及少量杂质或添加剂的存在往往因改变晶习而得到不同的晶体外形。
例如,因结晶温度不同,碘化汞的晶体可以是黄色或红色;NaCl从纯水溶液中结晶时为立方晶体,但若水溶液中含有少许尿素,则NaCl形成八面体的结晶。
控制结晶操作的条件以改善晶习,获得理想的晶体外形,是结晶操作区别于其他分离操作的重要特点。
①晶核溶质从溶液中结晶出来的初期,首先要产生微观的晶粒作为结晶的核心,这些核心称为晶核。
即晶核是过饱和溶液中首先生成的微小晶体粒子,是晶体生长过程必不可少的核心。
②晶浆和母液溶液在结晶器中结晶出来的晶体和剩余的溶液构成的悬混物称为晶浆,去除晶体后所剩的溶液称为母液。
结晶过程中,含有杂质的母液会以表面粘附或晶间包藏的方式夹带在固体产品中。
工业上,通常在对晶浆进行固液分离以后,再用适当的溶剂对固体进行洗涤,以尽量除去由于粘附和包藏母液所带来的杂质。
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