材料科學(xué)基礎(chǔ)之材料的凝固-全文預(yù)覽
【正文】 ing,a第四節(jié) 晶核的長大 第三章第四節(jié)晶核長大3 粗糙界面：平面狀。??（ 1）動態(tài)過冷晶核長大的條件一般地，把液一固界面向液相移動時所需的過冷度稱為動態(tài)過冷度。點陣常數(shù)相近。a（ 4）影響非均勻形核的因素雜質(zhì)不起作用。雜質(zhì)促進(jìn)形核；σlw=σsw+σslcosθunderaof2023（ 1）模型：外來物質(zhì)為一平面，固相晶胚為一球冠。形成臨界晶核需要的能量稱為臨界晶核形核功 ΔT時，晶胚的長大使系統(tǒng)自由能降低，這樣的晶胚稱為 臨界晶核 ， rc為臨界晶核半徑 。時，晶胚的長大使系統(tǒng)自由能增加，晶胚不能長大。 在過冷的液態(tài)金屬中，晶胚形成的同時，體系自由能的變化包括轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的那部分體積引起的自由能下降和形成晶胚新表面引起的自由能的增加。每個晶核長大至相互接觸后，形成外形不規(guī)則的小晶體叫做晶粒，由多個這樣的小晶粒則組成了多晶體。 純金屬的結(jié)晶過程 晶粒之間的分界面為晶粒的邊界，簡稱晶界。? ?T最大過冷度。從冷卻曲線可見，純金屬的實際結(jié)晶溫度(Tn)低于理論結(jié)晶溫度 (Tm),即結(jié)晶過程是在存在 ΔT(ΔT=TmTn)的條件下進(jìn)行的。結(jié)晶的熱力學(xué)條件 結(jié)晶的熱力學(xué)條件和過程 過冷度越大，結(jié)晶的驅(qū)動力也越大，過冷是結(jié)晶的熱力學(xué)條件。 液態(tài)金屬中短程有序的原子集團(tuán)就是 晶胚 。現(xiàn)代液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，液態(tài)中 原子是密集堆集 的。? x射線衍射發(fā)現(xiàn)： (1)物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程稱為 凝固 。第四章 材料的凝固 前言 結(jié)晶過程是一相變過程，掌握結(jié)晶過程的規(guī)律可為今后研究固態(tài)相變的普遍規(guī)律打下基礎(chǔ)，對控制產(chǎn)品質(zhì)量、提高性能也是非常重要的 .第一節(jié) 液態(tài)結(jié)構(gòu)? 晶體材料在液態(tài)時的結(jié)構(gòu)介于晶態(tài)與氣態(tài)之間，它不像晶體中那樣原子作規(guī)則的三維排列，但也不像氣體中原子那樣任意地分布著。液態(tài)結(jié)構(gòu) 不同的結(jié)構(gòu)對應(yīng)著一定的能量狀態(tài)，加上原子之間能量的不斷傳遞，因此結(jié)構(gòu)起伏將伴隨著局部能量也在不斷變化，即局部微小區(qū)域具有的實際能量偏離平均能量水平而呈現(xiàn)瞬時漲落，這種現(xiàn)象就稱為 “能量起伏 ”?？蓪?dǎo)出：dG=Vdp – SdT在恒壓下， dp=0，故上式簡化為由于熵 S恒為正值，所以液、固兩相的自由能均隨溫度的升高而減小。根據(jù)液固金屬自由能G與溫度關(guān)系曲線如 圖 33可知， GL=Gs 所對應(yīng)的溫度 Tm即理論平衡結(jié)晶溫度，當(dāng) TTm時，GsGL兩者之差值即為結(jié)晶的驅(qū)動力。采用 圖 32熱分析裝置，將熔化的金屬緩慢冷卻，并將冷卻過程中的溫度和時間記錄下來，就得到溫度 ─時間關(guān)系曲線即冷卻曲線。此后，因為結(jié)晶潛熱的釋放剛好補償冷卻過程中向外界散失的熱量，這樣凝固過程就在一恒定溫度下完成，冷卻曲線上出
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