磷酸二氢钾在乙二醇-水体系中的成核机制及结晶动力学OA

磷酸二氢钾(KDP)是一种泛化性应用于工业、农业和医学中的重要化学成分。工业上KDP的生产已经较为纯熟,但纯水体系中易出现包裹体、裂纹、枝晶生长,导致光学均匀性差、激光损伤阈值低等问题。针对这一问题,文中探讨了KDP在一定比例乙二醇-水体系中的生长成核动力学,并通过控制溶液的过饱和比和温度,分析了诱导期与成核速率之间的关系。研究结果表明:在过饱和比S>1.08时,均质成核占主导地位,而在S<1.06时,异质成核占主导。在成核参数方面,随着过饱和比的增加,成核自由能阻碍,临界成核半径与临界成核分子数均显著降低,初级成核速率增加,印证了温度和过饱和比在成核过程中的重要作用;通过对表面熵因子的分析,证明了KDP的结晶主要采用连续生长机制。此外,探究了转速、过饱和比、悬浮密度对粒径、生长速率及成核速率的影响,使用二参数C-R模型和三参数ASL模型对KDP的线性生长速率进行拟合及计算,确定了生长与成核过程的动力学方程。研究结论为解决工业合成KDP的晶体缺陷、能耗高、工艺不稳定等核心问题提供参考。