题目
固溶体合金结晶与纯金属结晶时条件不同的是需要( )A. 过冷[1]B. 结构起伏C. 能量起伏D. 成分起伏
固溶体合金结晶与纯金属结晶时条件不同的是需要( )
A. 过冷[1]
B. 结构起伏
C. 能量起伏
D. 成分起伏
题目解答
答案
D. 成分起伏
解析
本题考查固溶体合金结晶与纯金属结晶的条件差异,解题思路是分别明确纯金属结晶和固溶体合金结晶所需的条件,然后对比找出不同之处。
纯金属结晶的条件
纯金属结晶需要满足以下三个条件:
- 过冷:纯金属要结晶,必须使其温度低于理论结晶温度,即存在过冷度。过冷是结晶的驱动力,根据热力学原理,过冷度越大,结晶的驱动力越大。用公式表示为$\Delta T = T_0 - T$,其中$\Delta T$为过冷度,$T_0$为理论结晶温度,$T$为实际结晶温度。
- 结构起伏:液态金属中存在着大量的原子团簇,这些原子团簇的排列方式与固态金属的晶体结构相似,称为结构起伏。结构起伏为晶核的形成提供了结构基础,是结晶的必要条件之一。
- 能量起伏:液态金属中的原子处于不断的热运动中,其能量也在不断地变化,存在着能量的起伏。能量起伏为晶核的形成提供了能量条件,使得原子能够克服能量障碍形成晶核。
固溶体合金结晶的条件
固溶体合金结晶除了需要过冷、结构起伏和能量起伏外,还需要成分起伏。这是因为固溶体合金是由两种或两种以上的元素组成的,在结晶过程中,需要在局部区域形成与固相成分相同的原子团簇,即需要有成分的起伏。只有存在成分起伏,才能在过冷的条件下形成符合固相成分的晶核。
对比分析
通过对比纯金属结晶和固溶体合金结晶的条件,可以发现固溶体合金结晶与纯金属结晶时条件不同的是需要成分起伏。