Электронномикроскопическое исследование взаимодействий в стеклообразующих дисперсных системах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

о >0 ОсЗ

САВДТ-ПШГБУРГСКПИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

V? Л

На правах рукописи

КАЛШКОВ Александр Евгеньевич

ЭЛЕКТРСШ1С'ШСРОСХОШ5ЧЕСКОЕ ДОСЛЕДОВАНИЕ ВЗЛ1Ы0ДЕПСТКШ В СТЕКЛОСбРЛЗУШЩ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

Специальность 01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фгаико-матемаигееских наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996

Работа выполнена в Институте химии силикатов им.И.В.Гребенащкова РАН

Научный руководитель: кандидат лихаческих наук В.И.Аверьянов

Официальные ошяшентн: доктор физико-математических; неук, профессор А.И.Слуцкер. кандидат физико-математических наук Е.Ф.Михайлов

Ведущая организация: Научно-исследовательский и технологический 1шститут оптического мстериаиоводокиа Всероссийского научного центра "ГОН им.С.И.Вавилова»

Вяи^та состоится «¿4' >> .. 1996 года в -4У. . "час. на заседании диссертационного еовзта Д.063.57.32 по защите диссертаций на соискание ученой степени, доктора фиаико-математических наук в С.-Петербургском государственном университете по адресу: 19503Л, С.-Петербург, Укнверститетская набережная, 7/9.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор ф.-м.н., профессор

В.А.СОЛОВЬЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблзш. Чрезвычайно широкий класс окружающих нас веществ находится в коллоидном или, более широко, в дисперсном состоянии, характеризующемся многофазыостью и большой поверхностью раздела фаз. Взаимодействия в дисперсных системах, в значительной степени определяющие их свойства, несмотря на то, что изучаются уке долгое время, во многом еще остаются недостаточно известными. Пролить новый свет на эту проблему, дать такие результаты, которые невозможно получить никаким иным способом, позволяет изучение поведения отдельных частиц дисперсной фазы в стек-лообразущих расплавах непосредственно в электронном микроскопе. Дело в том, что высокие вязкости, характерные для стеклообразую-щих расплавов, замедляют протекающие в них процессы. То, что происходит в водных коллоидных растворах за микросекунды, в расплавах может длиться секунды, минуты, часы, и мы, благодаря большим увеличениям электронного микроскопа, можем отслеживать элементарные процессы взаимодействия между отдельными частицами дисперсной фазы.

Подобное изучение важно также для науки о стекле, так как многие стекла представляют собой двухфазные дисперсные системы. Результаты работы помогут лучше понять природу жидкостного фазового распада в стеклооСразувщих расплавах.

Цель работа состояла в электронномикроскопическом изучении взаимодействий мезду частицами дисперсной фазы в ходе жидкостного фазового распада в стеклооОразущих расплавах. Эта цель включает в себя решение следующих задач:

- изучение кинетики фазового распада традиционным электронномик-роскопическим методом (метод реплик);

- разработка нового, более экономичного метода стереологической реконструкции;

- получение численных характеристик кинетики распада;

- разработка и осуществление метода непосредсвенного наблюдения взаимодействий между отдельными частицами дисперсной фазы с помощью электронного микроскопа;

- выявление возможных взаимодействий в стеклообразующих расплавах.

Научная новизна заключается в следу идем:

- разработан новый, экономичный метод статистической обработки электротшомикроскопических снимков;

- исследована кинетика изменения морфологии дисперсной фазы в расплаве бариеБоборосиликатного стекла на поздней стадии жидкостного фазового распада;

- исследована кинетика изменения распределения частиц дисперсной фазы на поздней стадии распада;

- впервые осуществлено непосредственное наблюдение хода жидкостного фазового распада в расплаве стекла с помощью электронного микроскопа;

- впервые обнаружено образование перемычек между частицами находящимися достаточно близко друг к другу - явление, предшествующее слиянию частиц;

- впервые обнаружено направленное движение частиц дисперсной фазы навстречу друг к другу.

Практическая ценность состоит в том, что многие используемые на практике материалы, в том числе и стекла, представляют собой дисперсные системы, а их свойства в значительной степени определяются взаимодействиями мекду частицами дисперсной фазы. Знание этих взаимодействий даст возможность изготавливать материалы с заданными свойствами. Разработанный метод стереологической реконструкции может найти применение в материаловедении.

.Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на семинаре "Строение и природа металлических и неметаллических стекол" (Ижевск, 1989 год), на ГУ Всесоюзной конференции по проблемам и исследованиям структуры аморфных материалов (Ижевск, 1992 год), на XVI Международном конгрессе по стеклу (Испания, Мадрид, 1992 год).

Публикации. По материалу диссертации опубликовано 6 работ. Объем и структура работы. Материал диссертации изложен на 106 страницах, содержит 84 страниц текста и 20 рисунков на 22 страницах. Диссертация состоит из введения, четырех глав и списка литературы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Разработанный новый метод нахождения функции распределения по размерам шаровидных частиц дисперсной фазы на основании измерений, сделанных на сколе или шлифа образца, который отличается от предыдущее гораздо меньшим числом измерений, необходимых произвести, чтобы можно было судить о форме кривой функции распределения.

2. Результаты экспериментального определения функции распределения по размерам, среднего радиуса и концентрации частиц дисперсной фазы в расплаве бариевоборосиликатного стекла на поздней стадии надкостного фазового распада, и их изменения с течением Еромэни, которые позволили сделать вывод, что на поздней стадии фазового распада, когда частицы дисперсной фазы приобретают саровидную форму, их распределение по размерам, а также изменение их среднего радиуса и концентрации со временем согласуются с предсказаниями: теории Лифиица-Слезова.

3. Результаты непосредственного наблюдения за поведением отдельных частиц в ходе фазового распада, которые показали, что:

- частицы могут сливаться друг с другом, прячем их слиянию предшествует образование перемычки мекду их поверхностями;

- имеет место направленное движение частиц дисперсной фазы навстречу друг к другу. В результате сближения частицы образуют агрегаты. С течением времени частицы, составляющие агрегат, сливаются и образуда единую частицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе кратко изложены существующие представления о фазовом распаде надкостного типа в стеклообразуювдх системах (или, по-другому, ликвации). согласно этим представлениям, в расплаве, в котором вдет распад по механизму нуклеации и роста, взаимодействие между частицами дисперсной фазы происходит только путем диффузионного обмена веществом через матрицу С1] и можно ожидать, что расплав будет представлять собой систему капель второй фазы, имеющих сферическую форму, случайным образом располо-

кенных в матрица.

Далее указан ряд работ, в которых выявлена структура расплава, резко отличающаяся от ожидаемой. Эту структуру мокно описать как агрегаты капель второй фазы в матрице, причем капли в агрегатах находятся на различной стадии слияния. Очевидно, что расплав двухфазного стекла представляет собой дисперсную систему. Известно, что в таких системах взаимодействие между частицами дисперсной фазы гораздо более разнообразно, чем просто обмен веществом путем диффузии (ш, по другому, переконденсация). По-видимому, одним из проявлений этих взаимодействий является образование агрегатов капель. Диссертационная работа и посвящена выявлению возможных взаимодействий между частица?,ж дисперсной фазы расплавов двухфазных стекол.

Следующий раздел первой главы посвящен изложению литературных данных о взаимодействиях в дисперсных системах, известных в коллоидной химии и представлявдих интерес для случая двухфазных стеклообразукщкк расплавов.

Последний раздел содержит краткий обзор методов с'хореологической реконструкции. Рассматривался частный случай, когда образец представляет собой матрицу стекла одного состава, в которой случайным образом расположены шарообразные частицы другого состава. В этом случае структура достаточно полно характеризуется функцией распределения частиц по размерам <р(И), где И - радиус частицы. Эта функция обладает тем свойством, что дифференциал <р(й)(Ш равен числу частиц в единице объема, имеющих радиусы между И и Н+ой. На сколе с немощью микроскопа мы обнаружим случайным образом расположенные круги, образованные пересечением шаровидных частиц с плоскостью скола. Распределение кругов по размерам может быть описано некоторой функцией 1(г), где г - радиус следа частицы на плоскости скола (*(г)<1г равно числу следов на единице площади, имеющих радиусы между г и г+с1г). Построение функции ср(К) по полученной на основании измерений на сколе функции 1(г) и является одной из основных задач стереологаческой реконструкции. Обсуждаемые в первой главе способы расчета <р(Ю, как показано в защищаемой работе, требуют чрезвычайно большого числа измерений, что и побудило нас к разработке менее трудоемкого метода.

Во второй глава обоснован выбор объекта, а также изложены методы электронномикроскопического исследования, примененные в работе. Цели работы требовали выбора стекла такого состава, в котором, по нашему мнению, в наиболее яркой форме проявляются взаимодействия между частицами дисперсной фазы, то есть стекла, в котором наблюдается агрегатоподобшэ образования капельной фазы. В работе применялся метод непосредственного наблюдения фазового распада в образце, нагреваемого электронным пучком в колонне микроскопа. Для его успешного осуществления, фазовый распад должен происходить уже при неслишком высоких температурах с достаточно высокой скоростью, чтобы мокко было проследить его ход за реальное время, так как очень высокие температуры отрицательно сказываются на разрекении электронного микроскопа; желательно также преимущественное присутствие в одной из фаз тяжелого элемента для улучшения контраста изображения с одной стороны, и облегчения нагрева образца электронным пучком, одновременно формирующим изображение, с другой; стекло должно быть устойчиво к воздействию электронного пучка.

Как показали предварительные эксперименты, в наибольшей степени отвечает перечисленным выше требованиям стекло состава 22Ва0-42В203»зез102(мол.Ж). Температура Т , лиге которой происходит распад, находится в промежутке 950°С<ТЛ<1050°С. Про это стекло было известно, что оно распадается на две фазы: капельную, обогащенную 3102 и В203 и матрицу, обогащенную ВаО Ш. Это стекло устойчиво к действию электронного пучка, а тяжелый барий облегчает нагрев образца и повышает контраст изображения. Кроме того, в этом стекле наблюдалась агрегатоподобняя сгуктура.

Для исследования кинетики распада применялся метод реплик. При достаточно резком охлаждении образца ликвационная структура измениться не успевает; таким образом структуру расплава можно изучать по стеклу. В наших экспериментах образцы нагревались до температуры выше Тд для его гомогенизации, а затем быстро охлаждались до выбранной температуры выдержки 93Б°С ниже Т , где образцы находились в течение времени термообработки. Выдерживая образцы в печи различные промежутки времени и резко охлаждая их до комнатной температуры, можно было получить стекла с разной степе-

ныо развития фазового распада и таким образом проследить его ход

Для осуществления непосредственного наблюдения фазового рас пада образцы приготовлялись следующим образом: стекло в платино вом тигле нагревалось до ПОО°С и выдерживалось там для гомогени зации 20 минут. Из расплава выдувалась пленка стекла толщиной по рядка БООнм. Затем образцы проходили дальнейшее утоньшение путе ионного травления. Для снятия электрического заряда, который об разуется при облучении стекла элактроншш пучком в микроскопе, н образец напылялась тонкая углеродная пленка. Собственная структу ра пленки достаточно мелка и малоконтрастна по сравнению с дета лями исследуемой структуры и не вносила заметных искажения : изображение. Образец помещался в колонну микроскопа, где его наг рев до температуры, при которой распад шел с удобной для наблюде ния скоростью, осуществлялся электронным пучком, одковремен» формирущим изображение. Таким образом, мы могли непрерывно еле дать и в любой момент фотографировать картину распада, происходящего в образце, полученном путем утоньшения из массивного.

Для непосредственного наблюдения распада использовался высо-коразрешащий просвечивающий электронный микроскоп ЗМ-125К.

В третьей глава изложен новый метод стереологической реконструкции. Показано, что начальные моменты функции распределение частиц а1 и величины ъ , равные начальным моментам функции распределения следов частиц, связаны соотношениями:

а1 = Ь0/2, а2 = 2Ьу/%, а3 = ЗЬ2/4, &л = 8Ъ3/Зтс. Тогда искомую функцию распределения можно приближенно предста-

где - число частиц в единице объема, которое определяется ме-

/—' М-Ч ^

■годом Салтыкова ЕЗ], т = о =/ , , 7г= ~— 3, ■

центральные моменты функции распределения частиц, нормированно: на единицу. ф(|)(х), ф(|7) (х),ф^)(х), ф(У||)(х) - соответствую

щие производные функции Лапласа. Центральные моменты связаны с начальными моментами функции распределения известными соотношениями.

Далее в третьей главе дана оценка точности определения числа частиц в единице объема методом Салтыкова [3]. При фиксированном числе измерений на сколе, эта точность обусловлена следующими факторами: степенью отклонения формы частиц от сферической (капли нередко имеют вытянутую форду, мы считаем, для наших оценок, что они приобретают форму вытянутых эллипсоидов вращения, слода которых на плоскости скола - эллипсы); полнотой учета следов частиц: часть следов придется отбросить, если размеры следа близки к величине ошибки измерения; точностью измерения размеров следов частиц.

Показано, что если в качестве диаметров следов использовать среднее арифметическое большой и малой осей эллипсов, то погрешность определения будет достаточно мала. Далее доказано, что разная степень вытянутостп капель приводит только к уменьшению погрешности. Отбрасывание мелких следов частиц приводит к появлению систематической ошибки. Показано, что эту ошибку можно превратить в случайную, величина которой будет уменьшаться с ростом числа измерений, проэкстраполировав функцию распределения следов частиц до нуля линейной функцией. Конечная точность измерений приводит просто к тому, что непрерывное распределение следов частиц по_их_размера'1_на-шлифе-заменяется-дискретныМг-Прошдить измерения следов с точностью до Ъ% от максимального размера следов вполне достаточно.

В четвертой главе изложены экспериментальные результаты, полученные в ходе выполнения работы, и проведено их обсуждение.

Результатом исследования методом реплик стала серия микрофотографий последовательных стадий распада. На первом снимке представлена электронная микрофотография структуры стекла, охлажденного от Ю60°0 сразу до комнатной температуры. Структура представляет собой систему отдельных капель, статистически равномерно расположенных в матрице. На втором снимке стекло, выдержанное при 935°С 0,5 минуты. Видны капли, имеющие форму агрегатов, кавдый из которых окружен пустым пространством, а далее - отдельные мелкие

шарообразные капельки.

На третьем и четвертом снимках представлена структура стекла, термообработанного в течении I и 5 минут при температуре выдержки. Агрегаты, которые мы видели на предыдущем снимка, округлившись под действием сил поверхностного натяжения, в свою очередь образовали ноше, более крупные. Мелких капель совсем не осталось.

На следущем снимке представлена стуктура стекла, термообра-ботаяиого в течение 40 минут. Все агрегаты приобрели округлую форму, образование новых агрегатов, состоящих из большого числа частиц не происходит, что, по-видимому, можно связать с меньшей подвижностью крупных капель. Однако агрегирование двух капель мокно нередко встретить.

Для объяснения появления агрэгатов капель, в принципе, могут быть предложены три гипотезы:

1. в силу каких-то причин частицы новой фазы зарождаются не ста-тисткчешг рашомэрно во всем объема расплава, а кучностями, затем, в ходе диффузионного роста, они увеличивают свои размеры вплоть до взаимного соприкосновения, происходит частичное слияние (коалесценция), и образуется наблюдаемый наш агрегат;

2. мы имеем дело с нестабильностью формы частиц во время их роста на диффузионной стадии фазового распада (гипотеза Тейлора [41);

3. агрегаты образуются в результате сближения и частичного слияния отдельных капель.

Первую гипотезу следует отбросить, так как на первом снимке видно, что капли зарождаются статистически равномерно.

Развитие нестабильности формы частиц, в ходе фазового распада, было теоретически рассмотрено в работе [5]. Авторы показали, что существует критический радиус Но, ниже которого любое отклонение формы частицы от сферической в ходе распада рассасывается: Но = 7Б*, где И*- критический радиус нуклвации. Когда дкф$узион-ная стадия заканчивается, капли снова приобретают сферическую форму.

В нашем случае, с понижением температуры выдержки, критический радиус нуклеации уменьшается, что должно приводить к усилению отклонения от сферичности, однако, как показало непосредственное

ааблюдение распада, капли с агрегатоподобной формой при более низких температурах не образуются. Если все-таки ворна третья гипотеза, то остается вопрос, что приводит первоначально раздельные капли в контакт друг с другом. Дать ответ на этот вопрос нам позволило изучение фазового распада расплава, происходящего непосредственно в колонне электронного микроскопа.

Неправильная форма агрегатов, образующихся при описанной выше термообработке, не позволяла осуществить стереологическую реконструкцию. Поэтому была произведена термообработка путем нагрева стекла от комнатной до температуры выдержки, в процессе которой нэ происходило такого бурного агрегатообразования, что мокно объяснить тем, что зти структуры образуются не при Э35°С, а в процессе охлаждения от Ю50°С до 935°с.

Оказалось, что кривые распределения частиц по размерам имеют асимметричный вид, причем максимум смещен в сторону больших диа-меров, как вто и предсказывает теория Лифяица-Слезова [61. С течением времени система становится вое более полидасперсиой. Таким образом, заметные отклонения от кривой распределения, теоретически полученной в работе £6], отсутствуют.

Результатом применения метода- непосредственного наблюдения фазового распада тшске явилась серия микрофотографий развития ликвации. Снимки демонстрируют различные виды взаимодействуй* частиц. Мокно указать капля, которые взаимодействовали с другими во время наблюдения только путем обмена веществом в результате процесса гореконденсацшь Изменение размеров других капель в значительной степени связано с другим типом взаимодействия - коалес-ценцией. Для слияния, конечно, необходимо, чтобы поверхности частиц сблизились. Если в начале расстояние мекду поверхностями больше необходимого для коалесцевции, то оно может уменьшиться за счет переконденсацни. Конечным этапом слияния капель является процесс округления результирующей капли под действием сил поверхностного натяжения, что, в свою очередь, также может привести к сближению с поверхностью соседней капли.

Анализ серии снимков показывает, что слияние не происходит через простое соприкосновение частиц. Обнаружено, что при сближении поверхностей капель на достаточно малое расстояние, между ни-

ми образуется перемычка, которая затем утолщаясь, привода1 к их. слиянию. Наблюдается также зависимость расстояния между поверхностями, при котором появляется перемычка, от размеров капель: чем они меньше, тем меньше минимальное расстояние сближения без образования перемычки.

Мы связываем образование перемычки с действием дисперсионных сил мэвду каплями. По-видимому, образование перемычек между каплями при фазовом распаде происходит следующим образом: если в результате каких-то процессов, например переконденсации или округления, поверхности капель сблизятся на расстояние, когда дисперсионные силы притяжения между ними будут значительны, выпадение вещества из матрицы ускорится в областях, где поверхности ближе всего друг к другу, как это показано в работе 17]. На каплях появятся выступы по линии, связывавшей их центры, не только за счет усиленного выпадения вещества из матрицы, но и за счет изменения их фэрмы, их вытягивания под действием дисперсионных сил. То, что будет происходить именно вытягивание, появление выступа, а не просто сдвиг всей капли, связано с сильной зависимостью величины дисперсионных сил от расстояния. Сила притяжения, действующая между элементами объема капель, расположенными на тех поверхностях, которыми капли обращены друг к другу намного больше силы между элементами, расположенными на противоположных сторонах. При уменьшении расстояния между поверхностям ниже некоторого критического, равновесная конфигурация из двух отдельных капель не будет больше существовать {аналогичная ситуация рассмотрена в работе Г8]), и возникнет перемычка.

Такой механизм огрубления структуры расплава, конечно, не является исключительной особенностью выбранного нами стекла. Сливающиеся капли по двое наблюдались в большом числе стекол методом реплик. Если та на электронномикроскопических снимках какого-либо стекла сливающиеся кашш не встретились, это еще не значит, что в расплаве этого стекла коалесценция не происходит. Если вязкость капель и матрицы низка, а поверхностное натяжение велико, то процессы утолщения перемычки и округления результирующей капли будут происходить настолько быстро, что вероятность встретить на сколе или шлифе образца стекла сливающиеся кашш достаточно низка.

Наиболее интересные результаты исследования фазового распада непосредственно в электронном микроскопе связаны с обнаружением направленного движения частиц навстречу друг к другу. Серии микрофотографий демонстрируют капли, которые сближаются ло двое, либо по трое вплоть до их полного слияния. Анализ экспериментальных данных показал, что это движение не связано ни с температурным градиентом, ни с гравитационным полем, ни с действием дисперсионных сил.

Одним из возможных объяснений движения частиц может быть следующее. Для капли данного размера существует равновесная концентрация около ее поверхности, при которой она не будет ни расти, ни растворяться [6]. Если степень пересыщения матрицы мевду каплями окажется больше равновесной, а по другую сторону хотя бы одной из капель - ннко равновесной, то такая капля с одной стороны будет растворяться, а о другой - расти и, таким образом, перемещаться. Когда степень пересыщения между каплями снизится до равновесной, даиненке прекратится. В некоторых случаях такое прекращение сближения наблюдалось. Нельзя отбрасывать и такую возможность: капли окрукенн диффузионными зонами, для которых характерна неоднородность состава, следовательно, неоднородность структуры. Если диффузионные зоны двух капель пересекутся, то монет случиться так, что энергия системы понизятся. В этом случае матрица будет как бы внкимать капли навстречу друг к другу. Однако такое псевдопритягоние не мозет являться единственной причиной движения: имеются наблюдают сближения капель, размеры которых в пределах разрешения микроскопа практически неизменны, это означает, что она находятся в равновесии с матрицей, и, следовательно, их не окружают диффузионные зоны.

Следует отметить, что, хотя при исследовании кинетики фазового распада непосредственно в колонне электронного микроскопа мы могли проследить форму капель начиная с самых ранних стадий процесса, мы не наблюдали появления агрегатодадоОных структур вследствие нестабильности формы капель. В то ке время мы наблюдали образование агрегатов капель вследствие их сближения.

Полученные путем статистической обработки штрофэтографий данные для среднего радиуса частиц и их числа в исследуемом объе-

ме обрабатывались методом наименьших квадратов с применением формулы А1;п. Для зависимости среднего радиуса от времени п=0,34-0,02, для числа частиц п=-0,8-0,1. Таким образом, не только закон одной трети для зависимости среднего радиуса от времени, отмечаемый как наиболее общий £6], но и зависимость числа частиц в единице объема от времени, совпадает с предсказаниями теории Лифщца-Слезова.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Разработан новый, более экономичный в смысле трудозатрат, метод стереологической реконструкции для случая шаровидных частиц дисперсной фазы, основанный на построении функции распределения частиц по размерам по первым начальным моментам распределения следов этих частиц на шлифе или сколе образца.

2. Оценен вклад в погрешность определения числа частиц в единице объема на основании данных измерений на клифе по методу Салтыкова, вносишй:

- отклонением Форш реальных частиц от сферической;

- отбрасыванием части следов частиц из-за собственной структуры реплики и конечной точности измерения размеров следов;

- погрешностью измерения размеров следов частиц.

Результаты оценки показали, что если при определении среднего числа частиц в качестве диаметра следа частицы использовать среднее арифметическое от максимального и (.зшимального размеров этого следа, то погрешность, вносимая несфэричностью частиц, мала. Проводить измерения следов с точностью до 5% от максимального размера следов вполне достаточно. Отбрасывание следов малых размеров приводит к появлению систематической ошибки. Так, например, в случае монодисперсной системы частиц она составляет 6,4%, если отбрасываются следа с размерами меньшими одной десятой размера самого крупного следа, который только можно найти на шмфе. Эту ошибку мокно превратить в случайную, убывающую с увеличением числа измерений, путем экстраполяции функции распределения следов частиц линейной функцией в область малых размеров вплоть до нуля.

3. Исследование кинетики поздней стадии распада методом реплик

показало, что при термообработках расплава, в ходе которых частицы преимущественно икэют форму, близкую к сферической, распределение частиц по размерам близко к теоретически предсказанному Лифсшцем и Слезовым.

5. Разработан метод непрерывного наблюдения фазового распада непосредственно в электронном микроскопе, в котором образец приготовляется из макроскопического путем его утоньшения до толщины достаточно малой для исследования на просвет. Нагрев образца до температуры, при которой в образце происходит распад с удобной для наблюдения скоростью производится электронным пучком, формирующим изображение.

6. Осуществление метода непосредственного наблюдения с помощью электронного микроскопа фазового распада в стеклообрэзующем расплаве показало, что в расплаве:

- идет процесс порекондепсащга ;

- идет процесс коалесценции, которому предшествует образование перемычек козду каплями; высказано предположение, что образование этих пере*лычек обусловлено действием дисперсионных сил;

- имеет место направленное двикениэ частицначиная с расстояний, по крайней мере, порядка их радиуса.

ДОТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Мазурин О.В., Роскова Г.П., Аверьянов В.И. К вопросу о факторах, определяющих характер структуры ликшрущих стекол // Физ. и хим. стекла IS75. T. I. J» 2. С. II0-II7.

2. Аверьянов В.И., Мазурин О.В., Порай-Кошщ Е.А., Райе X., Роскова Г.П., Фогель В., Эрт Д. Влияние температуры на положение конод в ликварущих расплавах системы BàO-BgO,,-Si02 // Физ. и хим. стекла. 1979. Т. 5. J5 6. С. 637-650.

3. Салтыков С.А. Стереометричекая металлография.- М.: Металлургия, 1Э70. - 375 С.

4. Taylor P. Peculiar morphology In some phase-separated multi-component silicate glasses // J. .teer. Cerara. Soc. 1992. T. 75. Ji 5. P. 1276-1277.

6. Hulllns W.W., SekerKa R.P. Morphological stability of a parti els growing by diffusion or heat flow // J. Appl. Phys. IS63.

. V.34-. J5 2. ?. 323-329.

6. Слазов B.B., Сагаловкч В.В. Диффузионный распад твердых растворов.// УФН 7. Т. 151. ВЫП. I. С. 67-104.

7. Forcada JI.L. Instability in a system of two interacting liquid films: formation of liquid bridges between solid surfaces // J. слеш. Piiys. 1993. V. 98. J3 1. P. 638-643.

8. Porcada M.L. Jakas И.M., Gras-Martl A. On llquld-fllm thickness measurements with the atomic-force microscope // J. Chem. Phys. 1991.V. 95. J3 1. P. 706-708.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Аверьянов В.И., Калмыков А.Е. Коагуляционаый механизм фазового распада в ликвирущих стеклообразукгцих боросшшкатных системах // Тез. докл. сем. "Строение и природа металлических и неметаллических стекол". - Ижевск, 1989. С.33-34.

2. Калмыков А.Е. Некоторые особенности фазового распада в барие-воборосшшкатноы стекле // £нз. и хим. стекла. 1990. т: 16. л Б. С. 692-694.

3. Аверьянов В.И., Калмыков А.Е. Наблюдение фазового распада в стекле непосредственно в электронном микроскопе // Физ. и хим. стекла. 1931. Т. 17. й 4. С. 356-359.

4. Аверьянов В.И., Калмыков А.Е. Слияние и движение частиц при квдкостном фазовом распаде // Физ. и хим. стекла. 1992. т. 18. J6 4. С. 24-32.'

5. Аверьянов В.М.,' Калмыков А.Е. '" Изучение фазового распада в стекле путем наблюдения процесса распада непосредственно в электронном микроскопа // Тез. докл. на конф. "Проблемы исследования структуры аыор£аых материалов". - Иаевск, 1992. С. 44.

6. Averjanov V.I., Kalrnykov А.Е. The Immediate direct EM examination of process of particle growth In glasses under phase separation // XVII Inter. Congr. on Glass - 1992. V. 2. P. 195198.

Подписано к печати 25.01.96 г. Заказ 034. Тираж 110 экз. Объем 1,0 пл.

Множлаб. НИИХ СГ16ГУ. 198S04, Санкт-Петербург, Ст.Петергоф, Университетский пр.2.