相变原理复习习题
第一?/p>
固态相变概?/p>
相变:指在外界条?/p>
(
如温度、压力等
)
发生变化时,体系发生的从一相到另一相的变化过程?/p>
固态相变:金属或陶瓷等固态材料在温度?/p>
/
或压力改变时,其内部组织或结构会发生变化,即发生从一?/p>
相状态到另一种相状态的改变?/p>
共格界面:若两相晶体结构相同、点阵常数相等、或者两相晶体结构和点阵常数虽有差异,单存在一组特
定的晶体学平面使两相原子之间产生完全匹配。此时,界面上原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置,
界面上原子为两相所共有,这种界面称为共格界面。当两相之间的共格关系依靠正应变来维持时,称为第
一类共格;而以切应变来维持时,成为第二类共格?/p>
半共格界面:半共格界面的特点:在界面上除了位错核心部分以外,其他地方几乎完全匹配。在位错核心
部分的结构是严重扭曲的,并且点阵面是不连续的?/p>
非共格界面:当两相界面处的原子排列差异很大,即错配度δ很大时,两相原子之间的匹配关系便不在?/p>
持,这种界面称为非共格界面;一般认为,错配度小?/p>
0.05
时两相可以构成完全的共格界面;错配度大于
0.25
时易形成非共格界面;错配度介?/p>
0.05
?/p>
0.25
之间,则易形成半共格界面?/p>
一级相变:相变前后若两相的自由能相等,但自由能的一级偏微商(一阶导数)不等的相变。特征:相变
时:体积
V
,熵
S
,热?/p>
H
发生突变,即为不连续变化?/p>
晶体的熔化、升华,液体的凝固、气化,气体的凝聚,晶体中大多数晶型转变等?/p>
二级相变:相变时两相的自由能及一级偏微商相等,二级偏微商不等。特征:在临界点处,这时两相的化
学位、熵
S
和体?/p>
V
相同;但等压热容?/p>
Cp
、等温压缩系数β、等压热膨胀系数α突变?/p>
例如:合金的有序
-
无序转变、铁磁?/p>
-
顺磁性转变、超导态转变等?/p>
均匀相变?/p>
没有明显的相界面?/p>
相变是在整体中均匀进行的,相变过程中的涨落程度很小而空间范围很大?/p>
特点?/p>
A:
无需形核?/p>
B:
无明确相界面?/p>
非均匀相变:是通过新相的成核生长来实现的,相变过程中母相与新相共存,涨落的程度很大而空间范?/p>
很小。特点:
A
:即为形?/p>
-
长大型相变;
B:
新旧相差别较大(结构或成分)
?/p>
C:
相变过程中母相与新相共存
形核功:晶核长大?/p>
r*
所需克服的能垒,或所做的功?/p>
晶核长大的两个伴随过程:即为界面过程(满足结构)
;传质过程(满足成分?/p>
相变动力学:研究新相形成?/p>
(
体积分数
)
与时间、温度关系的学科称为相变动力学?/p>
新相颗粒的粗化:粗化是指在相变过程中所形成的新相颗粒平均尺寸增大的动力学过?/p>