固态相变原理考试试题
一ã€?/p>
(20
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)
1
、试对固态相变的相变阻力进行分析
固态相变阻力包括界面能和应变能,这是由于发生相变时形成新界面,比容不同都需要消
耗能量ã€?/p>
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1
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界面能:是指形成单位面积的界面时,系统的赫姆霍茨自由能的变化值。与大小和化
学键的数目、强度有关。共格界面的化学键数目、强度没有发生大的变化,最小;å�?/p>
共格界面产生错配位错,化学键发生变化,次之;非共格界面化学键破坏最厉害,最
大ã€?/p>
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2
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应变èƒ?/p>
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错配度引起的应变能(共格应变能)
:共格界面由错配度引起的应变能最大,半共
格界面次之,非共格界面最小ã€?/p>
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比容差引起的应变能(体积应变能)
:和新相的形状有关,
,
球状由于比容差引起的应变能最大,针状次之,片状最小ã€?/p>
2
、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作ç”?/p>
固相中存在各种晶体缺陷,如空位、位错、层错、晶界等,如果在晶体缺陷处形核,
随着核的形成,缺陷将消失,缺陷的能量将给出一供形核需要,使临界形核功下降,故
缺陷促进形核ã€?/p>
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1
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空位:过饱和空位聚集,崩塌形成位错,能量释放而促进形核,空位有利于扩散,
有利于形核ã€?/p>
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2
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位错ï¼?/p>
错误!未找到引用源ã€?/p>
形成新相,位错线消失,会释放能量,促进形æ ?/p>
错误!未找到引用源ã€?/p>
位错线不消失,依附在界面上,变成半共格界面,减少应变能ã€?/p>
错误!未找到引用源ã€?/p>
位错线附近溶质原子易偏聚,形成浓度起伏,利于形核ã€?/p>
④位错是快速扩散的通道ã€?/p>
⑤位错分解为不全位错和层错,有利于形核ã€?/p>
Aaromon
总结ï¼?/p>
刃型位错比螺型位错更利于形核;较大柏氏矢量的位错更容易形核;位错可缠绕,割阶处形
核;单独位错比亚晶界上位错易于形核;位错影响形核,易在某些惯习面上形成ã€?/p>
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3
)晶界:晶界上易形核,减小晶界面积,降低形核界面èƒ?/p>
二ã€?/p>
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)
已知调幅分解
1
、试分析发生调幅分解的条ä»?/p>
只有å½?/p>
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,振幅才能随时间的增长而增加,即发生调幅分解,要使
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临界波长,则
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时,偏聚团间距小,梯度项很大ï¼?/p>
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时,随着波长增加,下降,易满足,可忽略梯度项,调幅分解能发生ã€?/p>
2
、说明调幅分解的化学拐点和共格拐ç‚?/p>
,
并画出化学拐点、共格拐点和平衡成分点在温度
——成分坐标中的变化轨è¿?/p>
化学拐点:当
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时。即为调幅分解的化学拐点ï¼?/p>
共格拐点:当
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2
Y=0
时为共格拐点,与化学拐点相比共格拐点的浓度范围变窄了,温åº?/p>
范围也降低了ã€?/p>
3
、请说明调幅分解与形核长大型相变的区åˆ?/p>
调幅分解与形核长大型相变的区åˆ?/p>
调幅分解
形核长大型变å½?/p>
成分
连续变化,最后达到平è¡?/p>
始终保持平衡,不随时间变åŒ?/p>
相界é�?/p>
开始无明显相界面,最后才变明æ˜?/p>
始终都有明显的相界面