Spinodal decompositionFrom Wikipedi

Spinodal decomposition
From Wikipedia, the free encyclopedia
Spinodal decomposition is a mechanism for the rapid unmixing of a mixture of liquids or solids [1] from one thermodynamic phase, to form two coexisting phases. As an example, consider a hot mixture of water and an oil. At high temperatures the oil and the water may mix to form a single thermodynamic phase in which water molecules are surrounded by oil molecules and vice versa. The mixture is then suddenly cooled to a temperature at which thermodynamic equilibrium favours an oil-rich phase coexisting with a water-rich phase. Spinodal decomposition then occurs when the mixture is such that there is essentially no barrier to nucleation of the new oil-rich and water-rich phases. In other words, the oil and water molecules immediately start to cluster together into microscopic water-rich and oil-rich clusters throughout the liquid. These clusters then rapidly grow and coalesce until there is a single macroscopic oil-rich cluster, the oil-rich phase, and a single water-rich cluster, the water-rich phase.

Spinodal decomposition can be contrasted with nucleation and growth. There the initial formation of the microscopic clusters involves a large free energy barrier, and so can be very slow, and may occur as little as once in the initial phase, not throughout the phase, as happens in spinodal decomposition.

Spinodal decomposition is of interest for two primary reasons. In the first place, it is one of the few phase transformations in solids for which there is any plausible quantitative theory.[citation needed] The reason for this is the inherent simplicity of the reaction. Since there is no thermodynamic barrier to the reaction inside of the spinodal region, the decomposition is determined solely by diffusion.[citation needed] Thus, it can be treated purely as a diffusional problem, and many of the characteristics of the decomposition can be described by an approximate analytical solution to the general diffusion equation.

In contrast, theories of nucleation and growth have to invoke the thermodynamics of fluctuations.[citation needed] And the diffusional problem involved in the growth of the nucleus is far more difficult to solve, because it is unrealistic to linearize the diffusion equation.

From a more practical standpoint, spinodal decomposition provides a means of producing a very finely dispersed microstructure that can significantly enhance the physical properties of the material.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แยกส่วนประกอบ Spinodalจากวิกิพีเดีย สารานุกรมฟรีแยกส่วนประกอบของ Spinodal เป็นกลไกสำหรับ unmixing อย่างรวดเร็วของส่วนผสมของของเหลวหรือของแข็ง [1] จากหนึ่งระยะขอบ แบบ 2 ขั้นตอน coexisting เป็นตัวอย่าง พิจารณาส่วนผสมของน้ำและน้ำมันร้อน อุณหภูมิของน้ำมันและน้ำอาจผสมฟอร์ม เดียวขอบระยะในโมเลกุลของน้ำที่ล้อมรอบ โดยโมเลกุลน้ำมัน และในทางกลับกัน ส่วนผสมเป็นแล้วก็ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิที่ที่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ favours coexisting ที่อุดมไปด้วยน้ำมันระยะ ด้วยระยะอุดมไปด้วยน้ำ แยกส่วนประกอบ Spinodal แล้วเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมดังกล่าวที่มีหลักไม่มีอุปสรรค nucleation ใหม่อุดมไป ด้วยน้ำมัน และน้ำอุดมไปด้วยระยะ ในคำอื่น ๆ โมเลกุลน้ำมันและน้ำทันทีเริ่มต้นคลัสเตอร์ร่วมกันในคลัสเตอร์อุดมไป ด้วยน้ำ และอุดมไป ด้วยน้ำมันทั่วของเหลวด้วยกล้องจุลทรรศน์ คลัสเตอร์เหล่านี้อย่างรวดเร็วเติบโต แล้ว coalesce จน เป็นคลัสเตอร์เดียว macroscopic อุดมไปด้วยน้ำมัน เฟสที่อุดมไปด้วยน้ำมัน คลัส เตอร์ริชน้ำเดียว เฟสที่อุดมไปด้วยน้ำแยกส่วนประกอบของ Spinodal สามารถต่าง nucleation และเจริญเติบโต มีการก่อตัวเริ่มต้นของคลัสเตอร์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เกี่ยวข้องกับอุปสรรคขนาดใหญ่ฟรีพลังงาน และสามารถมากช้า และอาจเป็นเพียงครั้งเดียวในระยะเริ่มต้น ตลอดระยะ ไม่เป็นที่เกิดขึ้นใน spinodal แยกส่วนประกอบSpinodal แยกส่วนประกอบได้น่าสนใจด้วยเหตุผลหลักสองประการ ในสถานที่แรก มันเป็นหนึ่งในแปลงระยะสามในของแข็งซึ่งมีทฤษฎีเชิงปริมาณใด ๆ เป็นไปได้ [ต้องการอ้างอิง] เหตุผลคือ ความเรียบง่ายโดยธรรมชาติของปฏิกิริยา เนื่องจากมีอุปสรรคไม่ขอบปฏิกิริยาในภูมิภาค spinodal การเน่าจะถูกกำหนดตามแพร่ [ต้องการอ้างอิง] ดังนั้น จึงสามารถรักษาเพียงอย่างเดียวเป็นปัญหา diffusional และหลายลักษณะของการเน่าสามารถอธิบาย โดยสมการทั่วไปแพร่แก้ไขวิเคราะห์การประมาณในทางตรงกันข้าม ทฤษฎี nucleation และเจริญเติบโตได้เรียกอุณหพลศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลง [ต้องการอ้างอิง] และ diffusional ปัญหาเกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของนิวเคลียสเป็นไกลยากต่อการแก้ปัญหา เพราะมันไม่ linearize สมการการแพร่จากอันที่จริงมากขึ้น แยกส่วนประกอบของ spinodal มีวิธีผลิตต่อโครงสร้างจุลภาคกระจัดกระจายประณีตมากที่สำคัญสามารถเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสลายตัว spinodal
จากวิกิพีเดียสารานุกรมเสรีการสลายตัว spinodal เป็นกลไกสำหรับ unmixing อย่างรวดเร็วของส่วนผสมของของเหลวหรือของแข็ง [1] จากระยะทางอุณหพลศาสตร์หนึ่งในรูปแบบสองขั้นตอนอยู่ร่วมกัน
ตัวอย่างเช่นพิจารณาผสมร้อนของน้ำและน้ำมัน ที่อุณหภูมิสูงน้ำมันและน้ำอาจผสมในรูปแบบขั้นตอนเดียวในอุณหพลศาสตร์โมเลกุลของน้ำที่ล้อมรอบไปด้วยโมเลกุลของน้ำมันและในทางกลับกัน ส่วนผสมที่แล้วจู่ ๆ ก็ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิที่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์โปรดปรานระยะอุดมไปด้วยน้ำมันอยู่ร่วมกันกับเฟสน้ำที่อุดมไปด้วย การสลายตัว spinodal แล้วเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมที่เป็นเช่นนั้นมีเป็นหลักอุปสรรคต่อนิวเคลียสของใหม่อุดมไปด้วยน้ำมันและขั้นตอนที่อุดมด้วยน้ำไม่มี ในคำอื่น ๆ น้ำมันและโมเลกุลของน้ำทันทีเริ่มที่จะจัดกลุ่มเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลน้ำที่อุดมไปด้วยและกลุ่มอุดมไปด้วยน้ำมันทั่วของเหลว กลุ่มเหล่านี้เติบโตอย่างรวดเร็วและเชื่อมต่อกันจนกว่าจะมีกลุ่มอุดมไปด้วยน้ำมันเปล่าเดียวระยะที่อุดมไปด้วยน้ำมันและกลุ่มน้ำที่อุดมไปด้วยซิงเกิ้ลเฟสน้ำที่อุดมไปด้วย. สลายตัว spinodal สามารถเทียบกับนิวเคลียสและการเจริญเติบโต มีการก่อตัวเริ่มต้นของกลุ่มกล้องจุลทรรศน์เกี่ยวข้องกับอุปสรรคพลังงานขนาดใหญ่และเพื่อให้ได้ช้ามากและอาจเกิดขึ้นน้อยที่สุดเท่าที่ครั้งหนึ่งในช่วงแรกไม่ตลอดระยะเช่นที่เกิดขึ้นในการสลายตัว spinodal. สลายตัว spinodal เป็นที่น่าสนใจ ด้วยเหตุผลสองประการหลัก ในสถานที่แรกก็เป็นหนึ่งในขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในของแข็งที่มีทฤษฎีเชิงปริมาณใด ๆ ที่เป็นไปได้. [อ้างจำเป็น] เหตุผลของเรื่องนี้คือความเรียบง่ายโดยธรรมชาติของการเกิดปฏิกิริยา เนื่องจากไม่มีอุปสรรคทางอุณหพลศาสตร์ปฏิกิริยาภายในของภูมิภาค spinodal การสลายตัวจะถูกกำหนด แต่เพียงผู้เดียวโดยการแพร่. [อ้างจำเป็น] ดังนั้นจึงสามารถได้รับการปฏิบัติอย่างหมดจดเป็นปัญหาแพร่และหลายลักษณะของการสลายตัวที่สามารถอธิบายได้ โดยวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ใกล้เคียงกับสมการการแพร่กระจายทั่วไป. ในทางตรงกันข้ามทฤษฎีของนิวเคลียสและการเจริญเติบโตมีการเรียกอุณหพลศาสตร์ของความผันผวน. [อ้างจำเป็น] และปัญหา diffusional มีส่วนร่วมในการเจริญเติบโตของนิวเคลียสอยู่ไกลมากขึ้นยากที่จะแก้ไขเพราะ มันเป็นสิ่งที่ไม่สมจริงสม linearize แพร่. จากมุมมองทางปฏิบัติมากขึ้นการสลายตัว spinodal ให้หมายถึงการผลิตจุลภาคกระจายมากประณีตที่มีนัยสำคัญสามารถเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การสลายตัวแบบจากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
แบบสลายเป็นกลไกสำหรับ unmixing อย่างรวดเร็วของส่วนผสมของ ของเหลว หรือ ของแข็ง [ 1 ] จากทางเฟส การอยู่ร่วมกันแบบสองขั้นตอน ตัวอย่าง พิจารณาส่วนผสมร้อนของน้ำและน้ำมันที่อุณหภูมิสูงน้ำมันและน้ำอาจผสมในรูปแบบเดียวทางเฟสซึ่งโมเลกุลของน้ำล้อมรอบโมเลกุลน้ำมัน และในทางกลับกัน ส่วนผสม แล้วทันใดนั้น เพื่อระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิที่ภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์โปรดปรานเป็นริชเฟส coexisting กับน้ำรวย เฟสแบบย่อยสลายแล้วเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมเช่นว่านั้นเป็นหลักไม่มีสิ่งกีดขวางขนาดของริชใหม่และน้ำขั้นตอนที่อุดมไปด้วย ในคำอื่น ๆ , น้ำมันและน้ำ โมเลกุลทันทีเริ่มรวมกลุ่มกันเป็นอนุภาคน้ำอุดมสมบูรณ์และริชกลุ่มตลอดของเหลวกลุ่มเหล่านี้เติบโตอย่างรวดเร็วและเชื่อมต่อกันจนมีกลุ่มริชริชหน้าเดียว และเฟสเดียวน้ำรวยกระจุก น้ำรวยเฟส

แบบย่อยสลายได้แบบกับขนาดและการเติบโต มีการก่อตัวเริ่มต้นของกลุ่มอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับสิ่งกีดขวางฟรีพลังงานขนาดใหญ่ และดังนั้น จะช้ามากและอาจเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในช่วงแรก ไม่ใช่ตลอดระยะ เช่นที่เกิดขึ้นในการย่อยสลายแบบ

แบบการสลายตัวเป็นที่สนใจสำหรับสองเหตุผลหลัก . ในตอนแรก มันเป็นหนึ่งในไม่กี่ขั้นตอนการแปลงในของแข็งซึ่งมีทฤษฎีใด ๆปริมาณสัมพันธ์ . [ อ้างอิงที่จำเป็น ] เหตุผลนี้คือ ความเรียบง่าย โดยธรรมชาติของปฏิกิริยาเนื่องจากไม่มีสิ่งกีดขวางทางปฏิกิริยาภายในของภูมิภาคแบบ , การพิจารณาแต่เพียงผู้เดียว โดยการแพร่กระจาย . อ้างอิง [ จำเป็น ] ดังนั้นจึงสามารถรักษาได้หมดจด เป็นปัญหา diffusional และหลายลักษณะของการย่อยสลาย สามารถอธิบายได้ด้วยวิธีการวิเคราะห์ประมาณสมการการแพร่กระจายทั่วไป .

ใน ความคมชัดทฤษฎีของขนาดและการเจริญเติบโตต้องใช้พลศาสตร์ของของ . [ อ้างอิงที่จำเป็น ] และ diffusional ปัญหาที่เกี่ยวข้องในการเจริญเติบโตของนิวเคลียสจะไกลยากที่จะแก้ไข เพราะมันไม่สมจริง linearize กระจายความเท่าเทียมกัน .

จากมุมมองในทางปฏิบัติมากขึ้นแบบการมีวิธีการผลิตอย่างประณีตกระจายโครงสร้างจุลภาคที่อย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ