В термодинамической системе переход в равновесное состояние из одной области в другую может про исходить последовательно через ме-тастабильно равновесные состояния (рис. 24) Переход из одного мета-стабильного состояния в другое, более стабильное сначала сопровождается увеличением функции состоя-—-1 ния — энергией активации Д(30 рис. 24. сем.„„ср. "(равной разности Ошах—Ст,„.). В но II термического потенциала прв ЭТОЙ стадии ПроЦвСС б\'ДеТ НерЭВНО-вкгиоируемых переходах раеновес „А/.и. ,-. них м иеравноаесных систем ВССНЫМ. Предельное неравновесное (лабильное) состояние достигается прн С„ н Рх. Наступление ме-1 астабнльного переходного равновесия при Си (Рч) стимулируется уменьшением функции состояния 6"м—Сл0. Переход от См к Сп2 неравновесный. Прн значении функции состояния Слг имеет место предельно неравновесное состояние, от которого мо-мет быть совершен переход как к стабильному, так н к нестабильному равновесию. Необходимый и достаточный признак (свойство) стабильного равновесия системы прн заданных состояниях заключи ется в возможности сохранения этого равновесия как угодно долго. Время равновесного существования системы является одним из существенных факторов ее интенсивности. Все остальные нестабильные состояния существуют конечное время. При переходе от стабильного в нестабильное нли метастабиль пое состояние и наоборот время существования системы (ее свойства) уменьшается скачкообразно. Переход от одного стабильного или метастабильиого состояния в другое стабильное, метастабильное нли лабильное состояния происходит самопроизвольно в результате конечных флуктуации их местной или общей потенциальной энергии (энергии активации). Для выхода из лабильного в стабильное нли метастабильное состояние требуется как угодно малая энергия активации. Части метастабильной системы проходят от состояния метастабильиого до лабильного равновесия, находясь в активированном состоянии разной степени. При статистическом процессе вероятность пребывания части системы в состоянии с потенциальной энергией II пропорциональна е~и/"т. В простейшем опытно-оправдываемом случае вероятность пребывания части системы в активируемом состоянии при V пропорциональна времени пребывания в этом состоянии. С повышением температуры время существования соответственно активируемого состояния уменьшается. Активируемое состояние можно рассматривать как виртуальное метастабиль- ное состояние, возникающее и быстро распадающееся, переходящее в необратимо существующее после выхода из области неустойчивого существования. Стадия активируемого состояния называется активируемым переходом или периодом активирования [1]. Такой период фазовых переходов получил н другие наименования — инкубационный период, латентный период, период ретардации. Следовательно, переход от одного стабильного или мета стабильного равновесного состояния термодинамической системы в другое проходит (обратимо или необратимо) через стадию активируемого состояния и стадию самопроизвольного неактивируемого изменения состояния. Энергетическим стимулом первой стадии перехода системы при р=сопБ1 и Г—сопбь является непрерывное увеличение потенциальной энергии активации за счет кинетической энергии, а энергетическим стимулом второй стадии — непрерывное уменьшение изобарного изотермического потенциала. Состояниям кристаллического твердого вещества присущи различные формы движения. При макронроцессах наиболее известны два разнообразия форм движения и соответственно переходов: диффузионные н бездиффузиоиные. Для диффузи оиных форм движения и переходов спонтанное перемещение атомов и вакансий происходит статистически с обменом местами. Под бездиффузионным движением или переходом понимают процесс, при котором перемещение атомов происходит кооперативно (коллективно) в одном акте или за несколько последовательных актов без обмена местами атомов и вакансий на расстоянии, меньшие или не превышающие межатомные Контактные процессы взаимодействия твердого металла с другим жидким металлом начинаются по границе раздела при смачивании. Смачивание твердого металла жидким происходит при изменении формы поверхности жидкого с контактным углом менее 90°. При этом жидкий металл, имеющий большую подвижность, смачивает твердый. Развитие процессов взаимодействия между твердым и жидким металлами определяется химическим сродством их атомов. Стадия смачивания, т. е. введение в контакт твердою металла с жидким и активирование атомов контактирующих металлов на межфазной границе, ие вовлекает значительного их количества по взаимодействие. Однако по границе твердого и жидкого металлов происходит более сильное взаимодействие между атомами, чем между атомами жидкой или твердой фаз. На второй стадии контакта жидкого и твердого тел, взаимодействующих между собой по поверхности раздела 5, в соответствии с химическим их сродством происходят контактные гетерогенные реакции. В такие реакции в первую очередь вовлекаются прилежащие к поверхности раздела твердые и жидкие слон, приходящие при этом в активированное (возбуж-
Карта
|