分离工程论文(9)

第三章 成核

2.1成核速率及其影响因素

2.1.1成核速率

直接研究方法：统计出在一定时刻单位体积内的新相粒子数。根据粒子数目的数据。画出付N＝f／(t)曲线，并按此曲线用图解法求得成核速率。测定成核速率的另一个方法是统计结晶出来的溶液滴数。旺涅古特制定的方法即以此为基础。

2.1.2影响因素

成核与溶液过饱和度或过冷度关系紧密，结晶中心产生的速率还决定于温度、结晶的流体动力条件、各种不同的机械作用、电场与磁场等等。

2.2二次成核

在有转为固相的物质的晶体存在下的成核．称为二次成核。二次成核是一种多相成核，在二次成核过程中结晶中心的出现，在许多情况下原则上与一般的均相成核没有区别，经常

是在有大量晶体存在下进行的连续结晶过程中发生二次成核。因此，二次成核机理很可能与过饱和度很小时进行的过程有关。

图3—4 在品体表面附近的溶液内层内杂质浓度变化的示意图

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第四章 晶体生长

3.1晶体生长机理

晶体生长的主要阶段是：结晶物质从气体或溶液本体内向晶体表面扩散，结晶物质在表面上吸附，最简单的粒子沿表面移动。最后它们以某种方式嵌入晶格。

单核生长机理：在晶面上先出现一个晶核，这个晶核一面长大一面把整个晶面单层地覆盖起来。然后，再次生成晶核，再以新的单层覆盖晶面。

3.2晶体生长速率的影响因素

3.2.1温度

影响晶体生长速率的员重要参数之一是温度。在其他所有条件相同时，生长速率应随温度的提高而加快。但实际上，温度的提高并不经常造成这样的结果。其原因在于不仅粒子的扩散速度和相界面上的过程速度与温度有关，而且许多其他的数值和特性也与温度有关。

3.2.2搅拌强度

影响生长速卒的重要参数之一，是液相的搅拌强度、液体相对于固体粒子表面的运动速度。 在温度恒定和溶液过饱和度不变的情况下，生长速度盯能随搅拌器转数或晶体旋转频率的变化 而发生很大的变化。L＝／(M)的关系特性以草图示于图3-1

图3-2 晶体生长速率与它在溶液中的旋转频率的关系

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从图中看到，开始时生长速率随晶体转数的增大而迅速加快。然后，dl／dw减小，并逐渐变为零。当达到某一极限转速时，l即不再与w有关。

3.2.3杂质

杂质是使晶面发生变化，这种变化是由于杂质对各个晶面生长的影响不同而造成的。杂质的影响并不限于生长速率的变化，它对晶体的结构也有影响。不仅晶面发生变化，而且嵌入性也发生变化。

3.2.4晶体粒度

晶体生长速率与生长中的粒子本身的粒度有很大的关系。即线生长速率随晶体检度的增大而减小。

3.2.5过饱和度

过饱和度或过冷度对决定晶体生长速率有着决定性的作用。晶体生长速率，通常随过饱和度或过冷度的增大而加快。

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