【正文】 向而不是水平方向運(yùn)動(dòng)，則在滑移過程中相鄰晶面始終由庫侖力保持相吸，因而具有相當(dāng)好的塑性。因此，以共價(jià)鍵鍵合的陶瓷，不論是單晶體還是多晶體，都是脆的。 作為一類材料，陶瓷是比較脆的。設(shè)氣泡—金屬的比界面能為σ，則界面能增值為2rbσ。彌散強(qiáng)化是由于位錯(cuò)繞過、切過第二相粒子，需要增加額外的能量(如表面能或錯(cuò)排能)；同時(shí)，粒子周圍的彈性應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)產(chǎn)生交互作用，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。13．形成織構(gòu)的原因并不限于冷加工，而這里主要是指形變織構(gòu)。這是因?yàn)樵跈M斷面上雜質(zhì)、第二相、缺陷等脆性、低強(qiáng)度“組元”的截面面積小，而在縱斷面上截面面積大。12．已經(jīng)屈服的試樣，卸載后立即重新加載拉伸時(shí)，由于位錯(cuò)已脫出氣團(tuán)的釘扎，故不出現(xiàn)屈服點(diǎn)。11．所以一般孿晶區(qū)域不大，如附圖2．19(b)所示。10．它們的滑移線或者平行，或者相交成一定角度。6． (1)。與密堆結(jié)構(gòu)的面心立方晶體相比較，公式中的相關(guān)系數(shù)f值相差不大()，但原子間距大，原子因約束力小而振動(dòng)頻率ν高，其作用遠(yuǎn)大于配位數(shù)的影響。(5) 事實(shí)上這種情況不可能出現(xiàn)。晶界擴(kuò)散系數(shù)也罷明顯鬲于晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)。如果系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，系統(tǒng)中必然存在熱力學(xué)勢(shì)的梯度(具體可表示為濃度梯度、化學(xué)位梯度、應(yīng)變能梯度等)。 (1) 固體中即使不存在宏觀擴(kuò)散流，但由于原子熱振動(dòng)的遷移跳躍，擴(kuò)散仍然存在。 三元系擴(kuò)散層內(nèi)不可能存在三相共存區(qū)，但可以存在兩相共存區(qū)。αFe中的擴(kuò)散系數(shù)較γFe中的擴(kuò)散系數(shù)高。 因αFe中的最大碳熔解度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))％，％的鋼鐵在滲碳時(shí)零件中的碳濃度梯度為零，滲碳無法進(jìn)行，即使是純鐵，在α相區(qū)滲碳時(shí)鐵中濃度梯度很小，在表也不能獲得高含碳層；另外，由于溫度低，擴(kuò)散系數(shù)也很小，滲碳過程極慢，沒有實(shí)際意義。 該原子相鄰平衡位置上存在空位。 9． C1合金成分為wMg＝，wNi＝；C2合金成分為wMg＝，wNi＝5.(20)……平直的稱為粗糙界面結(jié)構(gòu)……鋸齒形的稱為平滑界面結(jié)構(gòu)。(12)……因?yàn)榍罢呤且酝饧淤|(zhì)點(diǎn)為基底，形核功小……(13)……主要尋找那些熔點(diǎn)高，且……(14)……若液—固界面呈粗糙型，則其液相原子……(15)只有在負(fù)溫度梯度條件下，常用純金屬……(16)……結(jié)晶終了時(shí)的組織形態(tài)不同，前者呈樹枝晶(枝間是水)，后者呈一個(gè)個(gè)(塊狀)晶粒。(7)測(cè)定某純金屬均勻形核時(shí)的有效過冷度……(8)……那么總的形核率N＝N2。 形成單晶體的基本條件是使液體金屬結(jié)晶時(shí)只產(chǎn)生一個(gè)核心(或只有一個(gè)核心能夠長(zhǎng)大)并長(zhǎng)大成單晶體。具有粗糙界面的物質(zhì)，因界面上約有50％的原子位置空著，這些空位都可接受原子，故液體原子可以單個(gè)進(jìn)入空位，與晶體相連接，界面沿其法線方向垂直推移，呈連續(xù)式長(zhǎng)大。因此，半徑為“的晶胚稱為臨界晶核。同樣，還會(huì)產(chǎn)生多次分枝。此時(shí)，界面上任何偶然的、小的凸起伸入液體時(shí)，都會(huì)使其過冷度減小，長(zhǎng)大速率降低或停止長(zhǎng)大，而被周圍部分趕上，因而能保持平直界面的推移。(1)晶核長(zhǎng)大時(shí)，要求液—固界面前沿液體中有一定的過冷，才能滿足(dN／dt)F(dN／dt)M，這種過冷稱為動(dòng)態(tài)過冷度(?Tk＝Tm一Ti)，它是晶體長(zhǎng)大的必要條件。它是相變熱力學(xué)條件所要求的，只有AT0時(shí)，才能造成固相的自由能低于液相自由能的條件，液、固相間的自由能差便是結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力。為了改善性能，可以加入一些其他元素(如Ni，Mo，Cr，Co等)。金屬則不然。 LDPE的自由空間為；HDPE的自由空間為8．如熔化時(shí)，液相若與汽相接觸，當(dāng)有少量液體金屬在固相表面形成時(shí)，就會(huì)很快復(fù)蓋在整個(gè)表面(因?yàn)橐后w金屬總是潤(rùn)濕同一種固體金屬)，而實(shí)驗(yàn)指出，說明在熔化時(shí)，自由能的變化aG(表面)o，即不存在表面能障礙，也就不必過熱。應(yīng)該指出，鑄錠的組織并不是都具有3層晶區(qū)。其形成是由于模壁的溫度升高，晶核的成長(zhǎng)速率大于晶核的形核率，且沿垂直于模壁風(fēng)向的散熱較為有利。由熵變的定義式，則有按striling近似式展開，當(dāng)N很大時(shí)，得?S＝一kN[xlnx+(1一x)In(1一x)]最后，計(jì)算液—固界面上自由能總的變化，即所以：令：所以：5．設(shè)N為液、固界面上總原子位置數(shù)，固相原子位置數(shù)為n，其占據(jù)分?jǐn)?shù)為x＝n/N；界面上空位分?jǐn)?shù)為1一x，空位數(shù)為N(1一x)。 液、固相在界面附近結(jié)構(gòu)相同；(3) 所謂界面的平衡結(jié)構(gòu)，是指在界面能最小的條件下，界面處于最穩(wěn)定狀態(tài)。3．液體中存在的結(jié)構(gòu)起伏，是結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生晶核的基礎(chǔ)。 分析結(jié)晶相變時(shí)系統(tǒng)自由能的變化可知，結(jié)晶的熱力學(xué)條件為?G0；由單位體積自由能的變化可知，只有?T0，才有?GB0。由于離子鍵及共價(jià)鍵很強(qiáng)，故陶瓷的抗壓強(qiáng)度很高，硬度極高。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)陶瓷主要由晶相和玻璃相組成，這兩種相的熱膨脹系數(shù)相差較大，由高溫很快冷卻時(shí)，每種相的收縮不同，所造成的內(nèi)應(yīng)力足以使陶瓷器件開裂或破碎。(4)Si—OSi的結(jié)合鍵形成一折線。 硅酸鹽結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)：(1)硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元是[Si04]四面體，硅原子位于氧原子四面體的間隙中。 （1）和（2）如下：(3)每摩爾的水()形成時(shí)，—O及N—H鍵，同時(shí)形成0．6X1024的C—N及H—O鍵。17． (1)單體質(zhì)量為12X2+1X2+＝97 g／mol；(2)聚合度為14． 模子的尺寸l＝ mm。 (1)WLi+＝16/102，WMg2+＝24/1020，WF＝44/102，WO2—＝16/102(2)該固熔體的密度ρ＝ g／cm3。9．8．6．故上述原子熔入時(shí)均處在八面體間隙的中心。氫在αFe中的固熔度(摩爾分?jǐn)?shù))也很小，且隨溫度下降時(shí)迅速降低。假若碳原子熔入。H，N，C，B等元素熔人。式中，ZA，ZB分別為A，B組元的價(jià)電子數(shù)；xB為B組元的摩爾分?jǐn)?shù)。有序化的推動(dòng)力是混合能參量(εm＝εAB－1/2(EAA+EBB))εm 0，而有序化的阻力則是組態(tài)熵；升溫使后者對(duì)于自由能的貢獻(xiàn)(TS)增加，達(dá)到某個(gè)臨界溫度以后，則紊亂無序的固熔體更為穩(wěn)定，有序固熔體消失，而變成無序固熔體。 有序固熔體，其中各組元原子分別占據(jù)各自的布拉菲點(diǎn)陣——稱為分點(diǎn)陣，整個(gè)固熔體就是由各組元的分點(diǎn)陣組成的復(fù)雜點(diǎn)陣，也叫超點(diǎn)陣或超結(jié)構(gòu)。 1．(6) 始終是柏氏矢量方向。這是因?yàn)樵右M量保持自己所占的體積不變或少變 [原子所占體積VA＝原子的體積(4/3πr3+間隙體積]，當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)減小時(shí)，即發(fā)生間隙體積的增加，若要維持上述方程的平衡，則原子半徑必然發(fā)生收縮。晶界的能量γ由位錯(cuò)的能量E構(gòu)成，設(shè)l為位錯(cuò)線的長(zhǎng)度，由位錯(cuò)的能量計(jì)算可知，取R＝D (超過D的地方，應(yīng)力場(chǎng)相互抵消)，r0＝b和θ＝b/D代入上式可得：式中20． (說明形成亞晶界后，位錯(cuò)能量降低)。 當(dāng)θ＝1176。16． ∑b后2＝，即反應(yīng)后能量升高。幾何條件：∑b前＝a/b[557]，∑b后＝a/b[11175。 (1) 能。13． (1)應(yīng)沿滑移面上、下兩部分晶體施加一切應(yīng)力τ0，的方向應(yīng)與de位錯(cuò)線平行。為正刃型位錯(cuò)，D39。為右螺型位錯(cuò)，C39。在位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)移出晶體后，滑移面上、下兩部分晶體相對(duì)移動(dòng)的距離是由其柏氏矢量決定的。 1014倍。 (2) 。 l013個(gè)原子/mm2；；1013個(gè)原子/mm2。6．共12個(gè)等價(jià)面。3．1． 。{111}＝(111)+()+()+()，共4個(gè)等價(jià)面。 (1) nm；(2) nm。7．10．(1) 這種看法不正確。B39。C39。12．后，在晶體表面沿柏氏矢量方向產(chǎn)生寬度為一個(gè)b的臺(tái)階。14．(3) 不能。能量條件：∑b前2＝a2 因?yàn)榧葷M足幾何條件：∑b前＝∑b后＝，又滿足能量條件：∑b前2＝∑b后2＝(2) b合＝；該位錯(cuò)為弗蘭克不全位錯(cuò)。17．18． 設(shè)小角度晶界的結(jié)構(gòu)由刃型位錯(cuò)排列而成，位錯(cuò)間距為D。(3) 原子半徑發(fā)生收縮。(5) 外力在滑移面的滑移方向上的分切應(yīng)力。(9) 否，扭轉(zhuǎn)晶界就由交叉的同號(hào)螺型位錯(cuò)構(gòu)成。 間隙固溶體與間隙化合物的比較類不同點(diǎn)晶體結(jié)構(gòu)屬于固熔體相，保持熔劑的晶格類型屬于金屬化合物相，形成不同于其組元的新點(diǎn)陣表達(dá)式用α、β、γ等表示用化學(xué)分子式MX，M2X等表示機(jī)械性能強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性好高硬度、高熔點(diǎn)，甥性、韌性差2．如果異類原子間結(jié)合能小于同類原子間結(jié)合能，即EAB (EAA十EBB)/2，則熔質(zhì)原子呈部分有序或完全有序排列。它們的原子價(jià)分別為2，3，4，5價(jià)，Ag為1價(jià)，相應(yīng)的極限固熔度時(shí)的電子濃度可用公式c＝ZA(1一xB)＋ZBxB計(jì)算。 ΑFe為體心立方點(diǎn)陣，致密度雖然較小，但是它的間隙數(shù)目多且分散，因而間隙半徑很小：r四=，R＝；r八＝，R＝。所以，可以認(rèn)為碳原子在室溫幾乎不熔于αFe中，微量碳原子僅偏聚在位錯(cuò)等晶體缺陷附近。硼原子較大，熔人間隙更為困難，有時(shí)部分硼原子以置換方式熔人。這是因?yàn)棣肍e具有面心立方點(diǎn)陣，原子堆積致密，間隙數(shù)目少，故間隙半徑較大：rA＝，R＝；r四＝，R＝ nm。 密度ρ＝ g／cm3。 ％的八面體間隙位置；％的八面體間隙位置。一般來說，間隙固熔體中熔質(zhì)原子引起的點(diǎn)陣畸變較大，故不能無限互溶，只能有限熔解。10． 故理論強(qiáng)度介于之間，即4900～7000