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【求助】 有个问题求解释
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有个问题请各位虫友帮忙解答一下： spinodal decomposition model 的大致含义是什么？ 与 crystal nucleation and growth 之间的异同是什么？ 请各位虫友各抒己见，自由发挥！谢谢！ [ Last edited by zcphenix on 2008-5-27 at 08:04 ] |
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江南豪情(金币+3):thanks
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spinodal decomposition 简称SD，中文意思是旋节分解机理，它是一种相分离机理，与之相对的是成核增长机理(NG)，这两种模型共同构成了聚合物共混相分离的理论基石。 在对旋节分解机理进行讲解之前，小弟觉得有一个问题必须讨论清楚，那就是关于共混的条件，这将直接导致两种不同机理的产生（即旋节分解机理和成核增长机理） 一般而言，，两种聚合物共混时，体系相容的必要条件是混台自由能小于零（1），充分条件则是其二阶导数大于零（2），如果体系只满足(1)而不满足(2)，体系为部分相容；如果(1)、(2)均不满足，则为非相容体系。明白了这一点对于考察一个体系的相分离情况将会大有裨益。 当我们做出聚合物相分离的相图时（混合自由能-组成曲线），其曲线形状往往是存在两个极小值点，一个极大之点的不规则图形（此处排除掉均相混合和完全不能混合的情况，仅就一般性讨论）。其中曲线的极大值点处二阶导数小于0，而在极小值点其二阶导数大于0，故在此之间必然有一个点其二阶导数等于0，在一张纸上做出不同温度下的自由能-组成曲线，将所有曲线上的二阶导数为0的点用平滑曲线连接起来，就构成了spinodal，其形状是一条开口向上或向下的抛物线，分别对应UCST和LCST两种情况。旋节线以内的区域是不稳定的区域（至于为什么不稳定，看完下面就知道了），会发生分相，其机理即为spinodal decomposition。 好了，现在具体考察spinodal decomposition。我们以溶液体系为例进行分析（其他共混体系都与之类似），此处以LCST模型，这主要是因为聚合物相分离中LCST比较普遍。好了，继续正题。在溶液中其热运动存在两种作用，一种是均一化作用，即当局部浓度组成相差比较大时，会通过热运动将高浓度的部分稀释，对低浓度予以补偿，使浓度趋向于均一化；同时，热运动还会通过体系中的物种（此处当然就是溶质和溶剂了）的扰动，造成浓度的微小不均一化，即涨落。因此溶液中总是存在局部浓相与局部稀相，而处于非稳态区时（即旋节线以内所包围的区域），一旦浓度超过某个临界值后，相分离随即开始。稀相和浓相分别向两个最小值点所对应的浓度移动。对于向稀相中的移动，由于是自由能减少的过程，所以没有任何能垒上的限制，一马平川，势如破竹；对于向浓相的移动，要经历一个最大值，这个过程是自由能增加的过程，然而，此时所对应的自由能对组成的二阶导数大于0，因此是一个自动加速过程（即一旦浓度超过临界值，此后将是连续变化，稀者更稀，浓者更浓），能垒也不构成限制，因此是旋节线以内所包围的区域是典型的非稳态区。（关于二阶导数的问题上面讨论过，不知楼主还记得不？） 至此，spinodal decomposition基本讨论完毕，总结一下，spinodal decomposition是这样一种机理：他认为相分离可以从组成很微小的差异开始发生，自动，加速的将体系分成两相，其中间的相变化是连续的（即所谓的双连续相），但最终仍然会形成海岛结构！！（虽然相当多的学者认为可以停留在双连续相，但小弟认为海岛结构是大势所趋，是最终的稳定态！！） 不知道楼主满意不？？打得手都软了~~~~ |
2楼2007-06-22 17:19:17
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