chapter8phasetransformation-文庫吧
2025-09-08 16:11 本頁面
【正文】 ， 必須過 熱。 結(jié)論： 相變推動力可表示為過冷度 (?T)。 (2) 相變過程的壓力和濃度條件 ? ：飽和蒸汽壓過飽和蒸汽壓0:0ln PPPPRTG ???CCR T .ln 00?????：飽和溶液濃度：過飽和溶液濃度CCCCRTG總結(jié) ： 相變過程的推動力應(yīng)為 過冷度 、 過飽和濃度 、 過飽和蒸汽壓 。 晶核形成條件 (1) 成核： 長大 消失 由晶核半徑 r 與 rK 比較可知 臨界晶胚半徑 ：新相可以長大而不消失的最小晶胚半徑 (2)推導(dǎo) rK 假定在 T0時(shí)， ?相 ? ?相 系統(tǒng)自由焓的變化 ?G＝ ?G1＋ ? G2 ＝ V. ?GV＋ A.? 假定晶核為球形 ＝ 4/3.?r3n. ?GV＋ 4 ?. ? 表面積 界面能 0TTH. ????VG???? ..4...34 20321nrTTHnrGGG??????????對于析晶 0 0 結(jié)論 ：晶核較小時(shí)第二相占優(yōu)勢，晶核較大時(shí)第一相占優(yōu)勢 . rK r － ＋ ?G 0 求曲線的極值來確定 rK。 即 0)( ???? rG...4 20????? rnrT THn ???VK GTHTr?????????? 2.2 0?G T3 T2 T1 ?G2 ?G1 + 0 rK rK r 結(jié)論： rK是臨界晶胚半徑。 rK愈小，愈易形成新相。 rK與溫度關(guān)系。要發(fā)生相變必須 過冷。 T?T0時(shí)， ? T愈小， rK愈大，越不易形成新相。 (熔體析晶，一般 rK ＝ 10～ 100nm) 影響 rK的因素分析。 VK GTHTr?????????? 2.2 0內(nèi)因 外因 由 rK計(jì)算系統(tǒng)中單位體積的自由焓變化。 VK GTHTr????????? 2.2 02222032K1K131)..16(31GGTGATHTnGKKK????????? ???＝＝＋＝結(jié)論： 1）要形成臨界半徑大小的新相，需作的功等于新相界面能的 1/3。 2）過冷度越大系統(tǒng)臨界自由焓變化愈小，即成核位壘愈小，相變過程越容易進(jìn)行。 系統(tǒng)內(nèi)能形成 rK大小的粒子數(shù) nK關(guān)系 : )e x p( RTGnn KK ???結(jié)論 ： ?GK愈小，具有臨界半徑 rK的粒子數(shù)愈多，越易發(fā)生相變。 二、析晶相變過程的 動力學(xué) 晶核形成過程動力學(xué) 晶核形成： 均勻成核 非均勻成核 ：較常見。 (1). 均勻成核 －－組成一定，熔體均勻一相，在 T0溫度下析晶， 發(fā)生在整個(gè)熔體內(nèi)部，析出物質(zhì)組成與熔體一致。 臨界晶核 )/e xp (.n )/e xp (.K0RTGnRTGKm??????且???KV nI ..n i?＝成核速率 原子與晶核碰撞頻率 臨界晶核數(shù) 臨界晶核周圍原子數(shù) 遷移活化能 DPRTGRTGBRTGRTGnnImKmKiV.)e xp ().e xp ()e xp ().e xp (.0??????????? ?P： 受核化位壘影響的成核率因子 D： 受原子擴(kuò)散影響的成核率因子 討論： T 對 IV 的影響。 T IV P D IV )e xp(RTGBP K???)e xp (RTGD m???DPIV .?分析 ： IV為何出現(xiàn)最大值？ (2). 非均勻成核 －－有外加界面參加的成核。 原因：成核基體存在 降低成核位壘 ，有利于成核。 成核劑 (M) 固體核 液體 ? L?S?L?M?SM??)(.* ?fGG KK ???4)c os1)(c os2()( 2??? ???f潤濕 0～ 900 1～ 0 0～ 1/2 (0~1/2) KG?不潤濕 900~1800 0~(1) 1/2~1 (1/2~1) KG?? cos ? f(?) *KG?非均勻成核 臨界成核位壘 與接觸角 ?的關(guān)系。 *KG?較小的過冷度即可以成核 非均勻成核速率 Is： )e xp (*RTGGBI MKSS?????結(jié)論： 容易進(jìn)行。，所以非均勻成核析晶KK GG ??? *.12. 潤濕的非均勻成核位壘低于非潤濕的，因而潤濕更易成核。 應(yīng)用 ：在需要的地方點(diǎn)上氧化鋅晶種。 ：在氣泡的界面易析出含 Fe3+的微晶。 。 4. 結(jié)構(gòu)缺陷處成核并生長：如螺位錯(cuò)成核生長。 晶體生長過程動力學(xué) 1）晶體理想生長過程速率 u 影響 u 的因素： 溫度 (過冷度 )和 濃度 (過飽和度 )等。 晶體穩(wěn)定位置 液體穩(wěn)定位置 G?q ??. 距離 能 量 質(zhì)點(diǎn)由 液相向固相 遷移的速率： )e x
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