溫度對仲鎢酸銨成核和結晶生長速率的影響

tungsten-cy-11-1溶液溫度對仲鎢酸銨(APT)結晶生長速率產生影響。室溫以上,隨著溫度的升高,仲鎢酸銨結晶的晶形經歷了針狀→細條狀→片狀→長方體→立方體的變化。APT晶粒的大小也由幾微米逐步變粗到40~60μm。溫度升高,APT晶形和晶體結構變化導致APT結晶 
產品變粗。
 
仲鎢酸銨晶體生長過程與成核過程相同,晶體生長速率由化學反應步驟控制。APT晶體生長過程是放熱過程,溶液溫度升高會使APT成核速率增大,晶體生長速率加快。由於仲鎢酸銨晶體是依靠化學反應產生飽和的蒸發結晶過程,並且化學反應存在著仲鎢酸A 
→仲鎢酸B→的緩慢中間步驟。故而,在成核期間內,新的晶體生長和已有晶體的生長同時發生。
 
成核和晶體生長是兩個互為消長的過程。溫度升高,一方面使得成核速率常數增大,成核速率加快,新的晶粒大量增加;另一方面,溫度升高以及晶體不斷生長使得固相總面積不斷增大,過飽和度?C迅速降低,反過來抑制成核速率和晶體生長速率。實驗證明, 
若溫度從91.5℃升高到94.5℃,過飽和度下降對成核速率和晶體生長速率的影響係數分別為0.827和0.933,同時,速率常數對成核速率和晶體生長速率的影響係數分別為1.616和1.291.
 
結晶溫度對仲鎢酸銨晶粒大小的影響,最終取決於當溫度改變時,成核速率和晶體生長速率變化幅度的相對大小。實驗結果表明,結晶溫度對成核過程的影響大於對晶體生長過程的影響。
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