材料科學(xué)基礎(chǔ) 課件 第二章 純金屬的結(jié)晶_第1頁
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文檔簡介

第二章純金屬的結(jié)晶§2.1金屬結(jié)晶的現(xiàn)象§2.2金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件

§2.3金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件§2.4晶核的形成§2.5晶核長大1圖2-1

熱分析裝置示意圖§2.1金屬結(jié)晶的現(xiàn)象2圖2-2

純金屬結(jié)晶時的冷卻曲線示意圖對于某種確定的金屬材料，結(jié)晶時冷卻速度越大，則過冷度ΔT越大，實際結(jié)晶溫度Tn越低。3圖2-4

純金屬結(jié)晶過程示意圖圖2-3

氯化銨的形核與長大過程4§2.2金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件5圖2-5

液相和固相自由能隨溫度變化示意圖67圖2-6

金屬熔體中的相起伏示意圖結(jié)構(gòu)起伏/相起伏——熔體中不斷變化的短程有序的（成鍵的）原子集團。§2.3金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件8結(jié)構(gòu)起伏/相起伏——熔體中不斷變化的短程有序的（成鍵的）原子集團。晶胚——過冷熔體中的結(jié)構(gòu)起伏/相起伏。9均質(zhì)形核：

完全依靠液態(tài)金屬/金屬熔體中的晶胚形成晶核的過程，液相中各區(qū)域出現(xiàn)新相晶核的幾率相同。又稱自發(fā)形核?！?.4晶核的形成1011圖2-8

晶胚引起的自由能變化與其半徑的關(guān)系曲線（結(jié)晶的阻力）（結(jié)晶的驅(qū)動力）晶核形成能：也稱形核激活能、形核功，是過冷熔體中形成穩(wěn)定晶核必須克服的能壘。12形核率：

單位時間內(nèi)單位體積金屬熔體中形成的晶核數(shù)目，取決于金屬熔體的過冷度。13圖2-9

形核率與溫度的關(guān)系曲線14圖2-10

均勻形核率與過冷度的關(guān)系曲線1516非均質(zhì)形核：

實際金屬熔體結(jié)晶時晶胚可依附于現(xiàn)成的固體表面形核的方式。又稱非自發(fā)形核。17曲率半徑圖2-11

非均勻形核示意圖胚1819完全浸潤/附著完全不浸潤/附著圖2-12

不同浸潤角的晶胚形狀20圖2-13

非均勻形核率(1)和均勻形核率(2)與過冷度的關(guān)系曲線21圖2-14

不同形貌固體質(zhì)點表面形成的晶胚體積22圖2-15

固液界面的微觀結(jié)構(gòu)小平面界面非小平面界面§2.5晶核長大23圖2-16

光滑界面向液相的推移依賴于臺階圖2-17光滑界面的二維晶核長大機制、螺型位錯長大機制和孿晶凹槽長大機制24圖2-19

螺旋長大的SiC晶體圖2-18螺型位錯長大機制示意圖25圖2-20粗糙界面向液相的推移可以連續(xù)進行26圖2-21

晶體長大速度G與過冷度的關(guān)系曲線27282930正溫度梯度下具有光滑界面的晶體以密排面為表面，具有規(guī)則的幾何外形。31負溫度梯度下具有

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