第六章液态金属结晶的基本原理1、怎么从相变理论理解液态金属结晶过程中的生核、成长机理?答:相变理论:相变时必须具备热力学和动力学条件。金属结晶属一种相变过程:热力学条件即过冷度T —— 驱动力VG动力学条件:克服能障热力学能障 —— 界面自由能 —— 形核动力学能障 —— 激活自由能AG —— 长大若在体系内大范围进行,则需极大能量,所以靠起伏,先生核—— 主要克服热力学能障,然后出现最小限度的过渡区“界面”,此界面逐渐向液相内推移—— 长大(主要克服动力学能障)。2、试述均质生核与非均质生核之间的区别与联系,并分别从临界晶核曲率半径、生核功两个方面阐述外来衬底的湿润能力对临界生核过冷度的影响。要满足纯金属非均质生核的热力学要求,液态金属必须具备哪两个基本条件?答:(1)TLTGrrLCVLC0**22非均相等但334 rV均frV334非4c o sc o s323f非均质生核所需体积小,即相起伏时的原子数少。(2)2203*316TLTGLC均fGG**均非两种均需能量起伏克服生核功,但非均质生核能需较小。(3)右图看出*非TTVf非即:对*r :与*非T 的影响 . (4)生核功:fTLTGLC2203*316非T*能量起伏非Gf(5)纯金属非均质生核的热力学条件:VLCGr2*非fTLTGLC2203*316非液态金属需具备条件( 1)液态金属需过冷(2)衬底存在。3、物质的熔点就是固、液两相平衡存在的温度、试从这个观点出发阐述式(4— 3)中*r与T 之间关系的物理意义。答:式 4— 3 TLTGrLCVLC0*22均当0TT时, 两相平衡;当0TT时,趋于固相:即固相教液相稳定;式中看出*均rT。T即 T,此时固相更稳定,更易于发生相变,就以较小的*均r 即可稳定存在。4、液态金属生核率曲线特点是什么?在实际的非均质生核过程中这个特点又有何变化? 答:实际非均质生核率受衬底面积大小的影响,当衬底面积全部充满后,生核率曲线中断,即不再有非均质生核。相变、生核、成长中的热力学及动力学:(1)相变:热力学条件:T ,可以提供相变驱动力VG 。动力学条件:克服热力学能障和动力学能障。(2)生核:克服能障:热力学(界面自由能) 、动力学AG (作用小,对生核率影响小)(3)生长:热力学能障:KTiAGFVln—— 取决于FA(处于过冷状态,且相变驱动力克服此能障)动力学能障:AG5、从原子尺度看, 决定固 — 液面微观结构的条件是什么?各种界面结构与其生长机理和生长速度之间有何联系?它们的生长表面和生长防线各有什么特点?答:(1)热力学因素:...