Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дендриты марганца на слое известняка из Зольнхофена , Германия. Масштаб в мм.
Моделирование затвердевания дендритов в переохлажденной чистой жидкости с использованием модели фазового поля, разработанной Кобаяши [1] .

Кристаллический дендрит - это кристалл, который имеет типичную древовидную форму с множеством ветвей . Рост дендритных кристаллов очень распространен и иллюстрируется образованием снежинок и инеем на окне. Дендритная кристаллизация образует естественный фрактал.шаблон. Дендритные кристаллы могут вырасти в переохлажденную чистую жидкость или образоваться из-за нестабильности роста, которая возникает, когда скорость роста ограничивается скоростью диффузии растворенных атомов к границе раздела. В последнем случае должен существовать градиент концентрации от пересыщенного значения в растворе до концентрации, находящейся в равновесии с кристаллом на поверхности. Любой развивающийся выступ сопровождается более крутым градиентом концентрации на его вершине. Это увеличивает скорость диффузии к наконечнику. Этому противодействует действие поверхностного натяжения, стремящееся сгладить выступ и создавая поток растворенных атомов от выступа в стороны. Однако в целом выпуклость усиливается. Этот процесс повторяется снова и снова, пока не образуется дендрит.

Термин «дендрит» происходит от греческого слова dendron (δενδρον) , что означает «дерево».

Минералогия и палеонтология [ править ]

Образование ледяных дендритов на снежинке
Пример дендрита на пиролюзите.

В палеонтологии дендритные минеральные кристаллические формы часто принимают за ископаемые . Эти псевдокаменелости образуются как естественные трещины в породе, заполненные просачивающимися минеральными растворами. Они образуются, когда вода, богатая марганцем и железом, течет по трещинам и плоскостям напластования между слоями известняка и других типов горных пород, откладывая дендритные кристаллы по мере прохождения раствора. В этом участвуют различные оксиды и гидроксиды марганца [2], в том числе:

Трехмерная форма дендрита развивается в трещинах в кварце , образуя моховой агат .

Кристаллография и металлургия [ править ]

Ветвящиеся дендриты соли (хлорида натрия) на поверхности векового яйца .
Дендритная кристаллизация после плавления внутри запаянных ампул из металлического рубидия и металлического цезия .

В химии , A дендрит представляет собой кристалл , который разветвляется на два [ править ] части в процессе роста.

Эксперимент НАСА по микрогравитации [ править ]

Анимированный GIF образования дендритов - НАСА

Изотермический эксперимент по росту дендритов (IDGE) - это материаловедческий эксперимент по затвердеванию, который исследователи используют в миссиях космических шаттлов для изучения роста дендритов в среде, где можно исключить влияние гравитации (конвекция в жидкости). Дендритное затвердевание - одна из наиболее распространенных форм затвердевания металлов и сплавов. Когда материалы кристаллизуются или затвердевают при определенных условиях, они нестабильно замерзают, что приводит к образованию дендритных форм. Ученых особенно интересуют размер, форма дендритов и то, как ветви дендритов взаимодействуют друг с другом. [ необходима цитата ] Эти характеристики во многом определяют свойства материала. [ требуется обновление]

См. Также [ править ]

  • Монокристаллический ус
  • Whisker (металлургия)
  • Броуновское дерево
  • Узоры в природе
  • STS-87 - космический шаттл

Ссылки [ править ]

  1. ^ Р. Кобаяши, Physica D., Vol. 63, 1993, стр. 410-423, https://doi.org/10.1016/0167-2789(93)90120-P
  2. ^ Поттер, RM; Россман, Г. Р. (1979). «Минералогия дендритов марганца и покрытий». Американский минералог . 64 : 1219–1226.

Внешние ссылки [ править ]

  • Марганцевые дендриты Миндата
  • Что такое дендрит?
  • http://minerals.gps.caltech.edu/FILES/DENDRITE/Index.html
  • Эксперимент по изотермическому росту дендритов
  • Снежные кристаллы
  • Дендритное затвердевание
  • Рост дендритов в модели локально-неравновесной кристаллизации
  • Все о марганцевых дендритах