材料科學(xué)基礎(chǔ)第三章答案(編輯修改稿)
2025-07-16 19:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 固界面前沿液體的溫度TTM(熔點)，即存在動態(tài)過冷。 玻璃是過冷的液體。這種液體的黏度大，原子遷移性小，因而難于結(jié)晶，如高分子材料(硅酸鹽、塑料等)在一般的冷卻條件下，便可獲得玻璃態(tài)。金屬則不然。由于液態(tài)金屬的黏度低，冷到液相線以下便迅速結(jié)晶，因而需要很大的冷卻速度(估計 金屬玻璃是通過超快速冷卻的方法，抑制液—固結(jié)晶過程，獲得性能異常的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。 8． HDPE的自由空間為 ； LDPE的自由空間為 7． ，說明在熔化時，自由能的變化aG(表面)1010℃／s)才能獲得玻璃態(tài)。為了在較低的冷速下獲得金屬玻璃，就應(yīng)增加液態(tài)的穩(wěn)定性，使其能在較寬的溫度范圍存在。實驗證明，當(dāng)液相線很陡從而有較低共晶溫度時，就能增加液態(tài)的穩(wěn)定性，故選用這樣的二元系(如Fe—B，F(xiàn)e—C，h—P，F(xiàn)e—Si等)。為了改善性能，可以加入一些其他元素(如Ni，Mo，Cr，Co等)。這類金屬玻璃可以在10’一10‘℃／s的冷速下獲得。 9． 實際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之間的溫度差，稱為過冷度(?T＝Tm一Tn)。它是相變熱力學(xué)條件所要求的，只有AT0時，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)動力。過冷液體中，能夠形成等于臨界晶核半徑的晶胚時的過冷度，稱為臨界過冷度(?T*)。顯然，當(dāng)實際過冷度?T?T*時，過冷液體中最大的晶胚尺寸也小于臨界晶核半徑，故難于成核；只有當(dāng)?T?T*時，才能均勻形核。所以，臨界過冷度是形核時所要求的。晶核長大時，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，這種過冷稱為動態(tài)過冷度(?Tk＝Tm一Ti)，它是晶體長大的必要條件。 10．純金屬生長形態(tài)是指晶體宏觀長大時界面的形貌。界面形貌取決于界面前沿液體中的溫度分布。 (1) 平面狀長大：當(dāng)液體具有正溫度梯度時，晶體以平直界面方式推移長大。此時，界面上任何偶然的、小的凸起伸入液體時，都會使其過冷度減小，長大速率降低或停止長大，而被周圍
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