题目
在体积相同时,新相呈_体积应变能最小。A. 碟状(盘片状)B. 针状C. 球状
在体积相同时,新相呈_体积应变能最小。
- A. 碟状(盘片状)
- B. 针状
- C. 球状
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查材料科学中新相形核时体积应变能与形状的关系,需理解不同形状对弹性应变能的影响。
解题核心思路:
体积应变能的大小与新相的形状密切相关。形状决定了弹性应变的分布,而应变能的最小化是新相形核的驱动力之一。
- 球状:各向同性,应变分布均匀,但并非最小。
- 针状:沿某一方向显著伸长,导致局部应变集中,应变能较高。
- 碟状(盘片状):在二维平面内扩展,减少三维方向上的弹性变形,从而总体应变能最小。
破题关键点:
掌握形状维度对弹性应变能的影响,理解二维扩展比三维或一维更有利于降低应变能。
体积应变能是新相形核时因晶格失配产生的弹性应变能。根据弹性理论,形状的维度直接影响应变能的大小:
-
球状:
- 三维均匀变形,应变能分布较均匀,但因各向均存在变形,总应变能较高。
-
针状:
- 沿某一方向(如长度方向)显著拉伸,导致该方向应变集中,总应变能更大。
-
碟状(盘片状):
- 在二维平面内扩展(如xy平面),厚度方向(z轴)变形较小。
- 二维扩展减少了三维方向上的弹性变形,从而显著降低总应变能。
结论:在体积相同的情况下,碟状(盘片状)形状的体积应变能最小。