名詞與簡(jiǎn)答.doc

密排面：原子排列最緊密的晶面晶胞：構(gòu)成空間點(diǎn)陣的最基本單元密排方向：原子排列最密集的晶向凝固：由液相至固相的轉(zhuǎn)變稱為凝固鐵素體：碳原子溶于aFe中形成的固溶體致密度：晶胞中原子體積與晶胞體積之比值相變：從一種相到另一種相的轉(zhuǎn)變稱為相變固態(tài)相變：不同固相之間的轉(zhuǎn)變稱為固態(tài)相變過(guò)冷度：熔點(diǎn)與實(shí)際凝固溫度之差T稱為過(guò)冷度珠光體：共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物多晶型性：元素的晶體結(jié)構(gòu)隨外界條件的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)變的性質(zhì)晶體：原子（或分子、離子）在三維空間呈周期性重復(fù)排列的物質(zhì)稱為晶體間隙固溶體：溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱為間隙固溶體相：體系中具有相同物理與化學(xué)性質(zhì)的，且與其他部分以界面分開(kāi)的均勻部分稱為相置換固溶體：溶質(zhì)原子置換了溶劑點(diǎn)陣的部分溶劑原子，這種固溶體就稱為置換固溶體非均勻形核：新相優(yōu)先在母相中存在的異質(zhì)處形核，即依附于液相中的雜質(zhì)或外來(lái)表面形核合金：由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)反應(yīng)擴(kuò)散：通過(guò)擴(kuò)散使固溶體中的溶質(zhì)原子超過(guò)固溶極限，從而不斷形成新相的擴(kuò)散過(guò)程,稱為反應(yīng)擴(kuò)散或相變擴(kuò)散均勻形核：新相晶核是在母相中均勻地生成的，即晶核由液相中的一些原子團(tuán)直接形成，不受雜質(zhì)粒子或外表面的影響固溶體：以某一組元為溶劑，在其晶體點(diǎn)陣中溶入其他組元原子所形成的均勻混合的固態(tài)溶體，它保持著溶劑的晶體結(jié)構(gòu)類型中間相：兩組元A和B組成合金時(shí)，除了可形成以A為基或以B為基的固溶體(端際固溶體)外，還可能形成晶體結(jié)構(gòu)與A，B兩組元均不相同的新相。由于它們?cè)诙鄨D上的位置總是位于中間，故通常把這些相稱為中間相。寫(xiě)出菲克第一定律的表達(dá)式，并說(shuō)明方程中各量及符號(hào)的名稱和意義。菲克第一定律為： ，它表示擴(kuò)散中原子的通量與質(zhì)量濃度梯度成正比。式中，J為擴(kuò)散通量，其單位為kg/(m2s)；D為擴(kuò)散系數(shù)，其單位為m2/s；是擴(kuò)散物質(zhì)的質(zhì)量濃度，其單位為kg/m3。負(fù)號(hào)表示物質(zhì)的擴(kuò)散方向與質(zhì)量濃度梯度的方向相反。寫(xiě)出菲克第二定律的表達(dá)式，并說(shuō)明方程中各量及符號(hào)的名稱和意義。式中r 是濃度，t是時(shí)間，x是擴(kuò)散距離，D是擴(kuò)散系數(shù)。簡(jiǎn)述影響擴(kuò)散的因素有哪些？影響擴(kuò)散的因素包括溫度，固溶體類型，晶體結(jié)構(gòu)，晶體缺陷，化學(xué)成分和應(yīng)力。影響固溶體溶解度的主要因素有哪些？影響溶解度的因素主要取決于：a.晶體結(jié)構(gòu)，b.原子尺寸，c.化學(xué)親和力（電負(fù)性），d.原子價(jià)。寫(xiě)出恒壓條件下的相率公式，并且計(jì)算純金屬，二元合金和三元合金可能存在的最多平衡相數(shù)。恒壓條件下的相率公式為：fC-P+1。所以，P=C-f1，而f0。故：純金屬中最多平衡相數(shù)為：P=C-f11012；二元合金中最多平衡相數(shù)為：P=C-f12013；三元合金中最多平衡相數(shù)為：P=C-f13014。空間點(diǎn)陣與晶體點(diǎn)陣有何區(qū)別？空間點(diǎn)陣與晶體點(diǎn)陣的區(qū)別為：空間點(diǎn)陣是由無(wú)數(shù)幾何點(diǎn)在三維空間排列成的規(guī)則陣列，是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象。只有14種類型。晶體點(diǎn)陣則是晶體中質(zhì)點(diǎn)在空間的具體排列方式。實(shí)際質(zhì)點(diǎn)的排列是無(wú)限的。簡(jiǎn)言之，晶體點(diǎn)陣=空間點(diǎn)陣+基元（原子、分子or離子）說(shuō)明間隙化合物與間隙固溶體有何異同？間隙固溶體屬于固溶體，即溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格間隙所形成的均勻混合的固態(tài)溶體，它保持著溶劑的晶體結(jié)構(gòu)類型；而間隙化合物則屬于中間相，即兩組元在固態(tài)下相互作用而形成的一種新物質(zhì)，該新相的晶體結(jié)構(gòu)與A，B兩組元均不相同。其中，當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑的比值rX/rM0.59時(shí)，形成具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的相，稱為間隙化合物。二元合金無(wú)限互溶必須服從的條件有哪些？二元合金要能無(wú)限互溶必須服從以下條件：（1）兩者的晶體結(jié)構(gòu)相同，原子尺寸相近，尺寸差小于15。（2）兩者有相同的原子價(jià)和相似的電負(fù)性。 簡(jiǎn)述晶胞選取的基本原則選取（布拉菲）晶胞的原則是：（1）應(yīng)反映出點(diǎn)陣的高度對(duì)稱性 （2）棱和角相等的數(shù)目最多 （3）棱邊夾角為直角時(shí)，直角數(shù)目最多 （4）晶胞體積最小 液固相間的界面結(jié)構(gòu)是怎樣影響核心長(zhǎng)大機(jī)制的？晶體長(zhǎng)大的形態(tài)與液、固兩相的界面結(jié)構(gòu)有關(guān)，相界面結(jié)構(gòu)分為光滑界面和粗糙界面兩類。 a連續(xù)長(zhǎng)大-粗糙界面,垂直式長(zhǎng)大 b二維形核-光滑界面, 臺(tái)階式成長(zhǎng)；界面上反復(fù)形核，罕見(jiàn) c藉螺型位錯(cuò)生長(zhǎng)光滑界面，永不消失的臺(tái)階，速度較慢 均勻形核過(guò)程中液-固相變的驅(qū)動(dòng)力和阻力分別是什么？均勻形核過(guò)程中，液-固相變的驅(qū)動(dòng)力是：原子由液態(tài)的聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)的排列狀態(tài)，使體系內(nèi)的自由能降低液-固相變的阻力是：晶胚構(gòu)成新的表面而引起表面自由能的增加。晶體與非晶體在結(jié)構(gòu)方面和性能方面有哪些差別？從內(nèi)部原子排列上看：晶態(tài)物質(zhì)的原子在三維空間呈周期性重復(fù)排列，即存在長(zhǎng)程有序；而非晶態(tài)物質(zhì)的原子則在三維空間不呈周期性重復(fù)排列，即存在長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序。從熱學(xué)性能上看：晶體熔化時(shí)具有固定的熔點(diǎn)，且具有各向異性；而非晶體卻沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)，而是存在一個(gè)軟化溫度范圍，且具有各向同性。由結(jié)合鍵的特點(diǎn)，說(shuō)明為什么金屬材料具有良好的延展性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能？絕大多數(shù)金屬均以金屬鍵方式結(jié)合，即金屬中的自由電子和金屬正離子相互作用所構(gòu)成的鍵合。它的基本特點(diǎn)是：電子共有化，無(wú)飽和性，無(wú)方向性。因而每個(gè)原子有可能同更多的原子相結(jié)合，并趨于形成低能量的密堆結(jié)構(gòu)。當(dāng)金屬受力變形而改變?cè)又g的相互位置時(shí)不至于破壞金屬鍵，從而使金屬具有良好的延展性，同時(shí)，由于自由電子的存在，金屬具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。擴(kuò)散都有哪些微觀機(jī)制？哪種方式比較容易進(jìn)行？擴(kuò)散激活能的物理意義是什么？擴(kuò)散的微觀機(jī)制有：交換機(jī)制、間隙機(jī)制和空位機(jī)制。 間隙機(jī)制比較容易進(jìn)行。擴(kuò)散激活能指的是原子從一個(gè)平衡位置躍遷到另一個(gè)平衡位置所必須克服的能壘。原子發(fā)生躍遷所需的能量越少，擴(kuò)散激活能越小。因此，擴(kuò)散激活能描述了原子擴(kuò)散能力的大小。畫(huà)出立方FCC 結(jié)構(gòu)的示意圖，說(shuō)明晶胞中個(gè)原子的個(gè)數(shù)和位置，并計(jì)算此結(jié)構(gòu)的致密度？立方FCC 結(jié)構(gòu)的示意圖如下：其中，晶胞中原子分別位于頂角和面積中心處，晶胞中原子的個(gè)數(shù)為：n=81/8+61/2=4。此結(jié)構(gòu)的致密度為：畫(huà)出一個(gè)立方晶胞的立體圖，并注明各晶軸及軸間夾角。原則是：（1）應(yīng)反映出點(diǎn)陣的高度對(duì)稱性 （2）棱和角相等的數(shù)目最多 （3）棱邊夾角為直角時(shí)，直角數(shù)目最多 （4）晶胞體積最小為什么在有過(guò)冷度下才能凝固？由純晶體的液、固兩相的自由能隨溫度變化曲線可以得知：液相的自由能隨溫度變化曲線的斜率較大，而固相的自由能隨溫度變化曲線的斜率較小，兩條斜率不同的曲線必然相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)表示液、固兩相的自由能相等，此時(shí)兩相處于平衡而共存，既不能完全結(jié)晶，也不能完全熔化，此溫度即為理論凝固溫度，也就是晶體的熔點(diǎn)Tm。 由熱力學(xué)第二定律可知，過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向是體