第一节晶体形成的一般过程 三、结晶的潜热 △Gv=Gs-G 在T=Tm时: AG=AH-TAS=AH-Tm(S-S=0# 从液体转变为固体,此时有 △H=T(Ss-S)<0 温度T 是一放热过程,放出的这部分液态和态的吉布斯自由能温度曲线 热量称为结晶潜热
三、结晶的潜热 第一节晶体形成的一般过程 在T= Tm时： = − = − ( − ) = 0 m s L G H T S H T S S 从液体转变为固体，此时有 H = T(SS − SL ) 0 是一放热过程，放出的这部分 热量称为结晶潜热
第一节晶体形成的一般过程 四、结晶时的过冷现象 冷却曲线:材料在冷却过程中,由 于存在热容量,并且从液态变为固颦 态还要放出结晶潜热,利用热分析 装置,处在较慢的固定的散热方式 并将温度随时间变化记录下来,所 时间 得的曲线冷却曲线,纯金属的冷却 纯金属的冷却曲线 曲线如图示。 CORONA 过冷现象:熔体材料冷却到理论结晶温度以下,并不是立即就形 成晶体,材料处在应该转变的理论温度以下,还保留原来状态, 这种现象称为过冷。 过冷度:为了表述材料过冷的程度,将理论转变温度与实际所处 在的温度之差称为过冷度。AT=Tn一T
四、结晶时的过冷现象 第一节 晶体形成的一般过程 冷却曲线：材料在冷却过程中，由 于存在热容量，并且从液态变为固 态还要放出结晶潜热，利用热分析 装置，处在较慢的固定的散热方式， 并将温度随时间变化记录下来，所 得的曲线冷却曲线，纯金属的冷却 曲线如图示。 过冷现象：熔体材料冷却到理论结晶温度以下，并不是立即就形 成晶体，材料处在应该转变的理论温度以下，还保留原来状态， 这种现象称为过冷。 过冷度：为了表述材料过冷的程度，将理论转变温度与实际所处 在的温度之差称为过冷度。 ΔT = Tm － T
第一节晶体形成的一般过程 五、结晶的一般过程 温度变化规律: 材料的熔体在熔点以上不断 散热,温度不断下降,到理论结 晶温度并不是马上变成固态的晶m 体,继续降温而出现过冷。过冷 到某一程度开始结晶,放出结晶7 潜热,可能会使其温度回升。到 略低于熔点的温度时,放出的热 时间 量和散热可达到平衡,这时处于 纯金属的冷却曲线 固定温度,在冷却曲线上出现平 台。结晶过程完成,没有潜热的 补充,温度将重新不断下降,直 到室温
五、结晶的一般过程 第一节 晶体形成的一般过程 温度变化规律： 材料的熔体在熔点以上不断 散热，温度不断下降，到理论结 晶温度并不是马上变成固态的晶 体，继续降温而出现过冷。过冷 到某一程度开始结晶，放出结晶 潜热，可能会使其温度回升。到 略低于熔点的温度时，放出的热 量和散热可达到平衡，这时处于 固定温度，在冷却曲线上出现平 台。结晶过程完成，没有潜热的 补充，温度将重新不断下降，直 到室温
第一节晶体形成的一般过程 五、结晶的一般过程 组织的变化:在一定的过冷度下,在液态的熔体内首先有细小的 晶体生成,这个过程称为形核。随后已形成的晶核不断的长大, 同时在未转变的液体中伴随新的核心的形成。生长过程到相邻的 晶体互相接触,直到液体全部转变完毕。每个成长的晶体就是 个晶粒,它们的接触分界面就形成晶界。 ※
五、结晶的一般过程 第一节 晶体形成的一般过程 组织的变化：在一定的过冷度下，在液态的熔体内首先有细小的 晶体生成，这个过程称为形核。随后已形成的晶核不断的长大， 同时在未转变的液体中伴随新的核心的形成。生长过程到相邻的 晶体互相接触，直到液体全部转变完毕。每个成长的晶体就是一 个晶粒，它们的接触分界面就形成晶界
第二节形核 自发形核 存在过冷的液体,依靠自身的原子运动可能形成晶核, 这种方式称为自发形核。 1.能量变化 界面吉布斯 自由能 在一定的过冷度下,液体中若出 晶胚 现一固态的晶体,该区域的能量将发 生变化,一方面一定体积的液体转变 为固体,体积自由能会下降,另一方q 面增加了液一固相界面,增加了表面 自由能,因此总的吉布斯自由能变化 体积吉布斯自 由能 量为: △G=△GJ+∑C4 吊核半径与M的关系 其中△G为单位体积内固液吉布斯自由能之差,V为晶体的体 积,σ为界面能,A为界面的面积。一个细小的晶体出现后, 是否能长大,决定于在晶体的体积增加时,其自由能是否为下
第二节 形核 一、自发形核 在一定的过冷度下，液体中若出 现一固态的晶体，该区域的能量将发 生变化，一方面一定体积的液体转变 为固体，体积自由能会下降，另一方 面增加了液－固相界面，增加了表面 自由能，因此总的吉布斯自由能变化 量为： 其中ΔGV为单位体积内固液吉布斯自由能之差，V为晶体的体 积，σ为界面能，A为界面的面积。一个细小的晶体出现后， 是否能长大，决定于在晶体的体积增加时，其自由能是否为下 降。 存在过冷的液体，依靠自身的原子运动可能形成晶核， 这种方式称为自发形核。 1. 能量变化