1、凝固、结晶和 回复、再结晶材料人考研清华辅导崔彦发、张晓阳CHAPTER凝固与结晶崔彦发 2016-6-1811.1 复习提要n 一些基本的概念容易混淆 多理解，找到其中的共同点和不同点 比 如微观长大方式，微观结构，宏观长大方式等等n 可以出的题型比较多 多理解，要会推算公式 计算可以有均匀形核与 非均匀形核 、 平衡凝固 、成分过冷等 简答可以有偏析、铸锭组织和凝固方法n 观察和总结，多前后联系 比如涉及形核长大的可以就会有结晶、再结晶、固态相变等，形核功、长大速率、临界形核半径； 比如涉及到温度与数目 /速率 关系的考虑到阿伦尼乌斯公式 比如固溶体长大和扩散1.2金属结晶n 定义 凝固：
2、 物质由液态转变成固态的过程 结晶：物质从液态（溶液或熔融状态）或气态形成晶体。本质 物质中的原子由 近程有序 排列向 远程有序 排列的过程。n 结晶过程晶体形核 晶体长大1.2.1金属结晶 -形核n 形核的条件 必要条件：过冷度大于零（ T = Tm Tn 0 ），即实际结晶热力学温度 理论结晶热力学温度 充要条件：过冷；结构起伏，能量起伏n 形核的驱动力和阻碍力 驱动：单位体积液、固两相的吉布斯自由能差： Gv V 阻碍：形成固态产生新相的界面能： Aps 联想：固态烧结的驱动力？回复再结晶的驱动力？均匀形核 +球核物质状态总是趋于局部能量最低的形式，在临界半径 r*，将自发溶解；只有 r
3、*才能稳定长大1.2.1金属结晶 -形核非均匀形核 +球缺观察可得，增加了 SL界面、 SM界面，但减少了 LM界面。1.2.1金属结晶 -形核1.2.1金属结晶 -长大宏观长大方式液固界面所具有的形态n 决定因素：温度梯度 正温度梯度，过冷越来越小生长越来越慢，快的收到抑制，最终成为平面 负温度梯度，过冷越来越大，生成越来越开，形成树枝状微观长大方式原子进入晶核表面的方式n 决定因素： 界面结构 1、粗糙界面 界面微观上有一半位置空位，因此可以接受原子生长，这种方式叫连续长大 3、光滑界面 空位极少，无法连续长大，只能以均匀形核的方式在界面上形成一个原子层厚度的二维晶核 2、光滑界面 空位极少但若存在螺型位错露头，则沿着此位错头生长1.2.1金属结晶 -长大微观界面结构 -粗糙：金属型 微观界面结构 -光滑：有机型1.3单相固溶体固溶体的凝固平衡凝固 不平衡凝固固相不扩散，液相完全混合固相不扩散，液相完全不混合 成分过冷
