题目
晶粒尺寸d和形核率N、长大速率Vg之间的关系是()。A. N 越大, d 越大B. N/Vg 越大, d 越大C. N/Vg 越大, d 越小D. Vg 越小, d 越大
晶粒尺寸d和形核率N、长大速率Vg之间的关系是()。
A. N 越大, d 越大
B. N/Vg 越大, d 越大
C. N/Vg 越大, d 越小
D. Vg 越小, d 越大
题目解答
答案
C. N/Vg 越大, d 越小
解析
本题考查晶粒尺寸与形核率、长大速率之间关系的理解。核心在于掌握晶粒尺寸公式,明确形核率($N$)和长大速率($V_g$)如何共同影响晶粒尺寸($d$)。关键点在于:
- 晶粒尺寸公式:$d \propto \left( \frac{V_g}{N} \right)^{1/3}$,即晶粒尺寸与长大速率与形核率的比值的立方根成正比。
- 比值关系:当$\frac{N}{V_g}$增大时,$\frac{V_g}{N}$减小,从而导致$d$减小。
根据晶粒生长理论,晶粒尺寸$d$的公式为:
$d = C \left( \frac{V_g}{N} \right)^{1/3}$
其中$C$为常数。由此可知:
- 形核率$N$增大:分母增大,$\frac{V_g}{N}$减小,$d$减小。
- 长大速率$V_g$增大:分子增大,$\frac{V_g}{N}$增大,$d$增大。
- $\frac{N}{V_g}$越大:等价于$\frac{V_g}{N}$越小,因此$d$越小。
选项分析:
- A:$N$越大,$d$越大 → 错误($N$增大导致$d$减小)。
- B:$\frac{N}{V_g}$越大,$d$越大 → 错误($\frac{N}{V_g}$越大,$d$越小)。
- C:$\frac{N}{V_g}$越大,$d$越小 → 正确。
- D:$V_g$越小,$d$越大 → 错误(需结合$N$的变化,单独$V_g$小未必导致$d$大)。