材料科學(xué)基礎(chǔ)---第八章相變(參考版)
2024-10-21 16:23本頁(yè)面
【正文】 五 . 影響析晶能力的因素 ：組成越簡(jiǎn)單，越易析晶 ： ? 熔體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的斷裂程度： 網(wǎng)絡(luò)斷裂愈多，愈易析晶。 3)圖中 TM(A點(diǎn) )為熔融溫度，兩側(cè)陰影區(qū)是亞穩(wěn)區(qū)。 ?????晶粒生長(zhǎng)過(guò)程晶核形成過(guò)程析晶過(guò)程： 過(guò)冷度對(duì)晶核形成和長(zhǎng)大速率的影響有一最佳值，以△ T對(duì)成核和生長(zhǎng)速率作圖如下： 由圖看出： 1)過(guò)冷度過(guò)大或過(guò)小對(duì)成核和長(zhǎng)大均不利只有在一定過(guò)冷度下才有最大成核和生長(zhǎng)速率。 ?假設(shè)將一物相 α 快速冷卻到與它平衡的新相 β 的穩(wěn)定區(qū)，并維持一定的時(shí)間 t ?在 dt時(shí)間內(nèi)形成新相的粒子數(shù) Nτ ： ????????????????)]e x p (1[ )e x p ()e x p ( 00R T TTHBuDPBRTGRTGBI mR??????晶體生長(zhǎng)晶核形成結(jié)晶過(guò)程?????V VVV 0 V 0 －相相???? ??attdtVIN a?? ? ⑴ ?又設(shè)形成新相為球狀； u為新相生長(zhǎng)速率， 即單位時(shí)間內(nèi)球形半徑的增長(zhǎng)，是個(gè)常數(shù)。 ?非均勻晶核形成速率為： 14)c os1)(c os2()()(2*????????????ffGG kk*kG?)e x p ( * RT GGBI mkSS ?? ??? 二 .晶體生長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)力學(xué) ?q— 液相質(zhì)點(diǎn)通過(guò)相界面遷移到固相的擴(kuò)散活化能 △ G— 液體與固體自由能之差，即析晶過(guò)程自由能的變化 △ G＋ q— 質(zhì)點(diǎn)從固相遷移到液相所需的活化能 λ — 界面層厚度 ?質(zhì)點(diǎn)由液相向固相遷移的速率 )e x p (0 RTqnQSL ??? ??質(zhì)點(diǎn)由固相向液相遷移的速率： ?粒子由液相到固相的凈速率： ?晶粒生長(zhǎng)速率：以單位時(shí)間內(nèi)晶體長(zhǎng)大的線(xiàn)性長(zhǎng)度來(lái)表示，也稱(chēng)為線(xiàn)性生長(zhǎng)速率。 ?②若溫度繼續(xù)下降，液相粘度增加，原子或分子擴(kuò)散速率下降， △ Gm增大，使 D因子劇烈下降，致使 Iν 降低。 ： Iυ— 成核速率，指單位時(shí)間、單位體積中所生成的晶核數(shù)目，單位為 晶核個(gè)數(shù) /秒 ?4) 相應(yīng)于臨界半徑 rk 時(shí) ,系統(tǒng)中單位體積自由能的變化： Ak— 晶胚表面積， △ Gk— 成核位壘， △ Gk愈小，相變愈易進(jìn)行 系統(tǒng)內(nèi)能形成臨界半徑 rk大小的粒子數(shù) nk： ?? ??? kVk AGnG31)16(3123??222 164Vkk GnnrA???? ???)e x p ( RTGnn kk ???第三節(jié) 液 — 固相變過(guò)程動(dòng)力學(xué) 一 、 晶核形成過(guò)程動(dòng)力學(xué) 二 、 晶體生長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)力學(xué) 三 、 總的結(jié)晶速率 四 、 析晶過(guò)程 ▲ 一 .晶核形成過(guò)程動(dòng)力學(xué) ? 均勻成核： 晶核從均勻的單相熔體中產(chǎn)生的幾率處處是相同的。若 rk 0, 則 △ T0, 即 T0 T，表明系統(tǒng)
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