24考研【畅研材科基零基础18堂课】 第13期：单组元相图及纯晶体的凝固①...

相图与凝固

注意:纯组元凝固

三相气液固转变为相变，

f=C-P+2

不含气相的凝聚体:f=C-P+1

液体结构是长程无序短程有序，结构起伏是凝固过程中形核的核心

自由能降低(稳态)，温度小于熔点温度时才有固相自由能小于液相自由能。T小于实际才能过冷

体积自由能公式:-Lm*ΔT/Tm=ΔG

均匀形核，

1.一定过冷度下形成晶胚

2.驱动力:体积自由能的降低，表面自由能的增加

3.总的自由能变化(驱动力➕阻力):体积自由能的变化➕比表面积自由能的变化

4.一定温度下，r<临界晶核半径时，总自由能增加，晶胚不稳定不能自发长大，r>临界晶核半径时，总自由能降低，可自发成长为稳定的晶核

受两个因素影响

1.形核功因子影响:(过冷度较小，随过冷度因子增大，临界晶核半径减小，形核率增大

2.原子扩散(过冷度非常大):过冷度增加，低温下原子扩散非常困难，形核率下降

与液固界面结构有关，

液固界面分为:光滑界面、粗糙界面

二者界面上在宏观和微观上有明显光滑和粗糙之分

正温度梯度下，结晶潜热只能通过固相散出，接近平面状向前推

光滑界面生长呈台阶装

粗糙界面生长呈水平面