材料成型基本原理ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 21:29本頁(yè)面
【正文】 冷卻速度及濃度 過(guò)冷度大時(shí) ，生長(zhǎng)速度快，界面的原子層數(shù)較多， 容易形成粗糙面結(jié)構(gòu) 。小晶面界面，過(guò)冷度 ΔT增大到一定程度時(shí)，可能轉(zhuǎn)變?yōu)榉切【?。過(guò)冷度對(duì)不同物質(zhì)存在不同的臨界值， ? 越大的物質(zhì)，變?yōu)榇植? 面的臨界過(guò)冷度也就越大。 如：白磷在低長(zhǎng)大速度時(shí)（小過(guò)冷度 ΔT）為小晶面界面，在長(zhǎng)大速度增大到一定時(shí)，卻轉(zhuǎn)變?yōu)榉切【妗? 合金的濃度有時(shí)也影響固 液界面的性質(zhì)。 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 二、晶體長(zhǎng)大方式 上述固 液界面的性質(zhì)（粗糙面還是光滑面），決定了晶體長(zhǎng)大方式的差異。 連續(xù)長(zhǎng)大 臺(tái)階方式長(zhǎng)大（側(cè)面長(zhǎng)大） 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 連續(xù)長(zhǎng)大 粗糙面的界面結(jié)構(gòu)，許多位置均可為原子著落，液相擴(kuò)散來(lái)的原子很容易被接納與晶體連接起來(lái)。由于前面討論的熱力學(xué)因素，生長(zhǎng)過(guò)程中仍可維持粗糙面的界面結(jié)構(gòu)。只要原子沉積供應(yīng)不成問(wèn)題，可以不斷地進(jìn)行 “ 連續(xù)長(zhǎng)大 ” 。 其 生長(zhǎng)方向?yàn)榻缑娴姆ň€方向 ，即垂直于界面生長(zhǎng)。 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 臺(tái)階方式長(zhǎng)大（側(cè)面長(zhǎng)大） 光滑界面在原子尺度界面是光滑的，單個(gè)原子與晶面的結(jié)合較弱，容易脫離。只有依靠在界面上出現(xiàn)臺(tái)階，然后從液相擴(kuò)散來(lái)的原子沉積在臺(tái)階邊緣，依靠臺(tái)階向側(cè)面長(zhǎng)大。故又稱 “ 側(cè)面長(zhǎng)大 ” 。 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 “ 側(cè)面長(zhǎng)大 ” 方式的三種機(jī)制 （ 1） 二維晶核機(jī)制 ：臺(tái)階在界面鋪滿后即消失，要進(jìn)一步長(zhǎng)大仍須 再產(chǎn)生二維晶核； （ 2） 螺旋位錯(cuò)機(jī)制 ：這種螺旋位錯(cuò)臺(tái)階在生長(zhǎng)過(guò)程中不會(huì)消失； （ 3） 孿晶面機(jī)制 ：長(zhǎng)大過(guò)程中溝槽可保持下去，長(zhǎng)大不斷地進(jìn)行。 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 三、 晶體長(zhǎng)大速度 連續(xù)長(zhǎng)大 二維晶核臺(tái)階長(zhǎng)大 螺旋位錯(cuò)臺(tái)階長(zhǎng)大 21mkmTRTHDR????????????????kTbR e xp22 ?233 kTR ??? ?普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 異質(zhì)形核后的界面能變化為： 異質(zhì)形核后體積自由能變化為 ： 異質(zhì)形核引起的自由能變化為： ΔG he =ΔG（ V） +ΔG(S) 由： 即可得到非均質(zhì)形核時(shí)的 r* 、 ΔG* 的表達(dá)式。 )c o sc o s32( 32 ???? ??LSr＝SVVS VGrGVVVG ?????????? ??????3c osc os32 33 ???）＝（0)c osc os32(23 c osc os323 332 ＝??????? ???????????? ????LSSVhe rVGrdrGdLSLCCS rrrSG ????????? 22222 s i n)c os1(2s i n)( ?????? 普通高等教育 “ 十一五 ” 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 《 材料成形基本原理 》 ? 與 θ的關(guān)系圖形 當(dāng) θ＝ 0186。 時(shí)， ΔGhe = 0，此時(shí)在無(wú)過(guò)冷情況下即可形核。 當(dāng) θ＝ 180186。 時(shí)， ΔGhe = ΔGho 一般 θ遠(yuǎn)小于 180186。， ΔGhe 遠(yuǎn)小于 ΔGho θ （ 176。 ） f (θ) 10 30 50 70 90 110 130 150 170
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