[自然科學(xué)]第四章材料的相變(參考版)
2025-02-24 12:35本頁(yè)面
【正文】 ? 什么是材料的相變動(dòng)力學(xué)？ ? 或者說(shuō)相變動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容和目的是什么？ ？ 析晶相變過(guò)程的 動(dòng)力學(xué) （液 固相變動(dòng)力學(xué)） ? 對(duì)于析晶過(guò)程而言，它的過(guò)程受到兩個(gè)方面的因素控制： ? （ 1）晶核形成過(guò)程 ? （ 2）晶體生長(zhǎng)過(guò)程 液 固相變過(guò)程動(dòng)力學(xué) 理想生長(zhǎng)過(guò)程的晶體生長(zhǎng)速率 第四 章 習(xí)題 ? （ 1）何謂馬氏體相變？說(shuō)明其相變的主要特征； ? （ 2）什么是臨界晶核半徑？它的物理意義是什么？ ? （ 3）說(shuō)明結(jié)晶相變的熱力學(xué)條件和動(dòng)力學(xué)條件； ? （ 4）說(shuō)明均勻成核與非均勻成核的特征； ? （ 5）如果液體中形成一個(gè)邊長(zhǎng)是 a的立方體晶核時(shí)，其自由焓△ G將寫(xiě)成什么形式？求出此時(shí)晶核的臨界立方體邊長(zhǎng) a★ 和臨界核化自由焓△ G★ ，與球形的晶核想必較，那種形狀的△ G大，為什么？ 。 單元系統(tǒng)相變過(guò)程圖 ? 由此得出 ： ? (1)亞穩(wěn)區(qū)具有不平衡狀態(tài)的特征，是物相在理論上不能穩(wěn)定存在，而實(shí)際上卻能穩(wěn)定存在的區(qū)域； ? (2)在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，物系不能自發(fā)產(chǎn)生新相，要產(chǎn)生新相，必然要越過(guò)亞穩(wěn)區(qū)，這就是過(guò)冷卻的原因； ? (3)在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)雖然不能自發(fā)產(chǎn)生新相，但是當(dāng)有外來(lái)雜質(zhì)存在時(shí)，或在外界能量影響下，也有可能在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)形成新相，此時(shí)使亞穩(wěn)區(qū)縮小。這種在理論上應(yīng)發(fā)生相變 而實(shí)際上不能發(fā)生相轉(zhuǎn)變的區(qū)域 (如下圖 所示的陰影區(qū) )稱為亞穩(wěn)區(qū)。當(dāng)處于 A狀態(tài)的氣相在恒壓 P’冷卻到 B點(diǎn)時(shí)，達(dá)到氣 液平衡溫度，開(kāi)始出現(xiàn)液相，直到全部氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合酁橹?，然后離開(kāi) B點(diǎn)進(jìn)入 BD段液相區(qū)。通常是以成核 生長(zhǎng)的方式進(jìn)行。在這種過(guò)程中，新相的核以一種特有的速率先形成，接著這個(gè)新相再以較快的速度生長(zhǎng)。 陶瓷材料相變綜合分類 金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料） ? 無(wú)擴(kuò)散型：連續(xù)型－ w相變 ? 成核長(zhǎng)大型－ 馬氏體相變 ? 擴(kuò)散型： ? 連續(xù)型： 連續(xù)有序化 ? Spinodal分解 ? 形核長(zhǎng)大型： ? 新相成分改變： ? 非均勻相變：胞狀相變： 珠光體相變 ? 非連續(xù)沉淀 ? 均勻相變： ? 界面控制：共格－ ? 非共格－連續(xù)沉淀 金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料） ? 擴(kuò)散控制：共格： 貝氏體相變 ? 相間沉淀 ? 新相成分不改變： ? 熱激活界面控制：非共格：再結(jié)晶 ? 塊狀相變 ? 半共格：有序化 ? 非熱激活遷動(dòng)位錯(cuò)：共格：孿生 ? 半共格：傾動(dòng)晶界 液 固相變過(guò)程熱力學(xué) ? 如前所述，大多數(shù)相變過(guò)程都具有成核 生長(zhǎng)相變機(jī)理。 ? 發(fā)生于某一溫度區(qū)間，并涉及原子或離子的長(zhǎng)程擴(kuò)散和系統(tǒng)序
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