题目
选出以下错误的答案 A. 固溶体合金,在定向凝固条件下:当液相没有对流时,k_(0)越小的合金进入稳态生长时,固相的浓度越低 B. 液相中无对流,进入稳态生长时固相的浓度等于C_(0) C. 液相中部分对流,进入稳态生长时,固相的成分低于C_(0) D. 液相部分对流时,进入稳态生长时,对流越强,周相的成分越低
选出以下错误的答案
- A. $$ 固溶体合金,在定向凝固条件下:当液相没有对流时,k_{0}越小的合金进入稳态生长时,固相的浓度越低 $$
- B. $$ 液相中无对流,进入稳态生长时固相的浓度等于C_{0}\ \ $$
- C. $$ 液相中部分对流,进入稳态生长时,固相的成分低于C_{0}\ \ $$
- D. 液相部分对流时,进入稳态生长时,对流越强,周相的成分越低
题目解答
答案
C
解析
本题考查固溶体合金定向凝固过程中液相对流对固相浓度的影响,需结合分配系数$k_0$和液相对流强度对固相浓度的作用进行判断。关键点在于:
- 无对流时,溶质无法通过流动补充,固相浓度由$k_0$决定,低于初始液相浓度$C_0$;
- 有对流时,溶质被带到结晶区,液相浓度可能高于$C_0$,导致固相浓度可能超过$C_0$;
- 对流越强,液相浓度越高,固相浓度可能随之升高。
错误选项需通过分析各选项与上述规律的矛盾得出。
选项B分析
“液相中无对流,进入稳态生长时固相的浓度等于$C_0$”
无对流时,溶质仅靠扩散传递,液相浓度逐渐降低,固相浓度为$k_0C_l$($C_l$为液相浓度)。稳态下,液相浓度$C_l$略低于$C_0$,因此固相浓度低于$C_0$。选项B错误。
选项C分析
“液相中部分对流,进入稳态生长时,固相的成分低于$C_0$”
部分对流时,溶质被部分补充,液相浓度$C_l$可能高于$C_0$。若$k_0C_l > C_0$,固相浓度将超过$C_0$。因此,固相成分不一定低于$C_0$,选项C的表述绝对化,选项C错误。
选项D分析
“液相部分对流时,对流越强,固相的成分越低”
对流增强时,溶质被更多补充,液相浓度$C_l$升高,固相浓度$k_0C_l$随之增大。因此,对流越强,固相成分应越高,选项D正确。