试比较均匀形核与非均匀形核的异同点,说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更 容易进行。材料科学基础习题二答案1.1)所谓过冷度[1]是指结晶时,在冷却曲线上出现实际结晶温度与熔点之差。2)金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使自由能减小,因此是一 个自发过程。3)在过冷[2]温度下,液态金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。4)在一定过冷度(△〒>△T*)下,液相中出现的最大结构起伏都是晶核。5) 所谓临界晶核,就是体系自由能的减少能够补偿2/3表面自由能的增加时的晶 胚大小。6)在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,即使有足够 的能量起伏提供,还是不能形核。7)测定某纯金属均匀形核时的有效过冷度,其实测值与用公式计算值,基本一致。8) 某些铸件结晶时,由于冷速较快,均匀形核率N1提高,非均匀形核率N2也提 高,故总的形核率为N=N29)若在过冷液体中,外加10000颗形核剂,则结晶后就可以形成数万颗晶粒。10) 从非均匀形核功的计算公式中可以看出,当润湿角为0度时,非均匀形核的形 核功最小。11)为了生产一批厚薄悬殊的砂型铸件,且要求均匀的晶粒度,则只要在工艺上采 用对厚处加快冷却就可以满足。12)非均匀形核总是比均匀形核容易,因为前者是以外加质点为基底,形核功小。13)在研究某金属细化晶粒工艺时,主要寻找那些熔点高、且与该金属晶格常数相 近的形核剂,其形核的催化效能最高。14)纯金属生长时,若液固界面呈粗糙型,其液相原子都一个一个地沿着固相面得 垂直方向连接上去。15)只有在负温度梯度条件下,常用纯金属生长都是呈树枝状界面。16)氯化铵饱和水溶液[3]与纯金属结晶终了时的组织形态不同,前者呈树枝状(枝间________17)人们无法观察到极纯金属的树枝状生长过程,________察(如把正在结晶的金属液体倒掉,或整体淬火处理),所以关于树枝状的生长形态不是一种推想。18)液态纯金属中加入形核剂,其生长形态不会发生改变。19)纯金属结晶时,若呈垂直方式生长,其界面是粗糙型的。20)从宏观上观察,若液固界面是平直的,称为粗糙界面结构;若是呈金属锯齿形 的,称为光滑界面结构。21)实际金属结晶时,形核率随着过冷度的增加而增加,但金属的过冷能力小,故 不会超过某一极大值。生长成界面平整的晶体。
试比较均匀形核与非均匀形核的异同点,说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更 容易进行。
材料科学基础习题二答案
1.
1)所谓过冷度[1]是指结晶时,在冷却曲线上出现实际结晶温度与熔点之差。
2)金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使自由能减小,因此是一 个自发过程。
3)在过冷[2]温度下,液态金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。
4)在一定过冷度(△〒>△T*)下,液相中出现的最大结构起伏都是晶核。
5) 所谓临界晶核,就是体系自由能的减少能够补偿2/3表面自由能的增加时的晶 胚大小。
6)在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,即使有足够 的能量起伏提供,还是不能形核。
7)测定某纯金属均匀形核时的有效过冷度,其实测值与用公式计算值,基本一致。
8) 某些铸件结晶时,由于冷速较快,均匀形核率N1提高,非均匀形核率N2也提 高,故总的形核率为N=N2
9)若在过冷液体中,外加10000颗形核剂,则结晶后就可以形成数万颗晶粒。
10) 从非均匀形核功的计算公式中可以看出,当润湿角为0度时,非均匀形核的形 核功最小。
11)为了生产一批厚薄悬殊的砂型铸件,且要求均匀的晶粒度,则只要在工艺上采 用对厚处加快冷却就可以满足。
12)非均匀形核总是比均匀形核容易,因为前者是以外加质点为基底,形核功小。
13)在研究某金属细化晶粒工艺时,主要寻找那些熔点高、且与该金属晶格常数相 近的形核剂,其形核的催化效能最高。
14)纯金属生长时,若液固界面呈粗糙型,其液相原子都一个一个地沿着固相面得 垂直方向连接上去。
15)只有在负温度梯度条件下,常用纯金属生长都是呈树枝状界面。
16)氯化铵饱和水溶液[3]与纯金属结晶终了时的组织形态不同,前者呈树枝状(枝间________
17)人们无法观察到极纯金属的树枝状生长过程,________察(如把正在结晶的金属液体倒掉,或整体淬火处理),所以关于树枝状的生长形态不是一种
推想。
18)液态纯金属中加入形核剂,其生长形态不会发生改变。
19)纯金属结晶时,若呈垂直方式生长,其界面是粗糙型的。
20)从宏观上观察,若液固界面是平直的,称为粗糙界面结构;若是呈金属锯齿形 的,称为光滑界面结构。
21)实际金属结晶时,形核率随着过冷度的增加而增加,但金属的过冷能力小,故 不会超过某一极大值。
生长成界面平整的晶体。
题目解答
答案
是水)后者呈一个个晶粒。.… 但可以通过实验方法进行观