纯金属结晶与合金结晶有什么异同 纯金属结晶是在某个温度下进行;而合金结晶是在某个温度范围进行。纯金属结晶是物质由液态→固态的过程称为凝固,由于液态金属凝固后一般都为晶体,所以液态金属→固态金属的过程也称为结晶。液态金属的结构:经研究发现在略高于熔点时,液态金属的结构具有以下特点:1)是近程有序远程无序结构;2)存在着能量起伏和结构起伏。结晶过程的宏观现象:研究液态金属结晶的最常用、最简单的方法是热分析法。它是将金属放入坩埚中,加热熔化后切断电源,用热电偶测量液态金属的温度与时间的关系曲线,该曲线称为冷却曲线或热分析曲线,见图1.26。由该曲线可以看出,液态金属的结晶存在着两个重要的宏观。1、过冷现象实际结晶温度T总是低于理论结晶温度Tm的现象,称为过冷现象,它们的温度差称为过冷度,用△T表示,纯金属结晶时的△T大小与其本性、纯度和冷却速度等有关。实验发现液态金属的纯度低△T小,冷却速度慢,△T小,反之相反。2、结晶过程伴随潜热释放由纯金属的冷却曲线可以看出它是在恒温下结晶,即随时间的延长液态金属的温度不降低,这是因为在结晶时液态金属放出结晶潜热,补偿了液态金属向外界散失的热量,从而维持在恒温下结晶。当结晶结束时其温度随时间。
液态金属的结晶过程的条件:降温是必须的条件。控制降温速度,可以控制结晶形状和结构。液态金属的结晶的主要原因:是降温,冷凝。液态金属结晶过程:首先,系统通过起伏作用在某些微观小区域内克服能量障碍而形成稳定的新相晶核;新相一旦形成,系统内将出现自由能较高的新旧两相之间的过渡区。为使系统自由能尽可能地降低,过渡区必须减薄到最小原子尺度,这样就形成了新旧两相的界面;然后,依靠界面逐渐向液相内推移而使晶核长大。直到所有的液态金属都全部转变成金属晶体,整个结晶过程也就在出现最少量的中间过渡结构中完成。由此可见,为了克服能量障碍以避免系统自由能过度增大,液态金属的结晶过程是通过形核和生长的方式进行的。在存在相变驱动力的前提下,液态金属的结晶过程需要通过起伏(热激活)作用来克服两种性质不同的能量障碍(简称能障),两者皆与界面状态密切相关。一种是热力学能障,它由被迫处于高自由能过渡状态下的界面原子所产生,能直接影响到系统自由能的大小,界面自由能即属于这种情况;另一种是动力学能障,它由金属原子穿越界面过程所引起,原则上与驱动力的大小无关而仅取决于界面的结构与性质,激活自由能即属于这种情况。前者对形。
液态金属结晶的基本过程 金属结晶的两个基本过程:1.晶核的形成;2.晶核的长大。液态金属在结晶时,其形核方式一般认为主要有两种:即均质形核(对称均匀形核)和异质形核(又称非均匀形核)。晶核形成以后就会立刻长大,晶核长大的实质就是液态金属原子向晶核表面堆砌的过程,也是固液界面向液体中迁移的过程。
再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大的本质区别 冷变形后的多晶体金属加热到足够高的温度,由于原子活动能力的增大,晶粒的形状开始发生变化,在原先亚晶界上的位错大量。
发生再结晶和晶粒长大驱动力区别 ②再结晶过程中晶界迁移的驱动力是无畸变的新晶粒与周围畸变母体之间的应变能差;③晶粒长大的驱动力是总的界面能的降低,即晶粒长大前后总的界面能差。。
固态相变时,形成新相的形状与过冷度大小有何关系 从热力学角度来说,固态相变与液固相变相比,一些规律是相同的,其共同点是:相变驱动力都是新旧两相之间的自由能差;相变都包含形核与长大两个基本的过程。而二者在相变。
溶液中金刚石晶体生长的第三种驱动力 高温高压条件下溶液中金刚石晶体生长的驱动力可以归纳为两种:即由过剩压引起的驱动力和由温度差引起的驱动力。前一种是碳原子在一定压力温度的溶液中从石墨向金刚石转移的。