2.过冷现象与过冷度 (C】 现象:Tm>Tn 过冷度:△T=Tm-T (3) 形核过冷度:△T=Tm-T形核 动态过冷度:△T=Tm-T长大
2. 过冷现象与过冷度 现象:Tm>Tn 过冷度:ΔT=Tm-T 形核过冷度:ΔT=Tm-T形核 动态过冷度:ΔT=Tm-T长大
四、金属结晶的基本条件 热力学条件:可能性 动力学条件:路径、速度、方式
四、金属结晶的基本条件 热力学条件:可能性 动力学条件:路径、速度、方式
1.结晶的基本条件 热力学条管 够构条件 能量条件 驱动力 晶核 形核功 来自 要求 要求 体积自由能变化 结构起伏 能量起伏 △Gv<0 需要 过冷度AT>0 解决 解决 解决 结晶的 形成稳定晶核 形成稳定晶核 可能性问题 的尺寸问题 的能量问题
1. 结晶的基本条件
2.热力学条件 证明方法一 G-H-TS △Gv=Gs-GL dG =-S dT Si>Ss Gs G比G、下降更快 G 结晶转变的必要条件: Tm △G=G-G,<0 温度T T<Tn或AT=Tm-T>0 液态和固态的吉布斯 自由能-温度曲线 结晶只有在T以下的实际结晶温度下才能进行,叫过冷
液态和固态的吉布斯 自由能-温度曲线 L S L S G H TS dG S dT S S G G = − = − 比 下降更快 结晶转变的必要条件: 0 = − G G G S L 0 T T T T T = − m m 或 结晶只有在Tm以下的实际结晶温度下才能进行,叫过冷 2. 热力学条件 证明方法一
证明方法二 在Tm下,AGm=△Hm-TmASm=0 AS, AH=上,Ln为熔化潜热 当过冷度AT=TmT不大时,△H及△S可看做与温度无关 AGy-AH-TAS-AH-TAS-AH,(T-T) Lm△T Lm>0,△T>0,则△G<0 △Gv=-Lm△T/Tm △T越大,△G绝对值越大,凝固的驱动力越大 △T>0是金属凝固的热力学条件,△G是凝固的驱动力
m m m m m m m m m m m m m m m V m m m m m T G = H -T S =0 H L S = =- L T T T=T -T H S H T -T L T G = H-T S= H -T S = =- T T L 0, 0, G<0 T G T>0 G T 在 下, , 为熔化潜热 当过冷度 不大时, 及 可看做与温度无关 ( ) 则 越大, 绝对值越大,凝固的驱动力越大 是金属凝固的热力学条件, 是凝固的驱动力 m m m m m m m m m m m m m m m V m m m m m T G = H -T S =0 H L S = =- L T T T=T -T H S H T -T L T G = H-T S= H -T S = =- T T L 0, 0, G<0 T G T>0 G T 在 下, , 为熔化潜热 当过冷度 不大时, 及 可看做与温度无关 ( ) 则 越大, 绝对值越大,凝固的驱动力越大 是金属凝固的热力学条件, 是凝固的驱动力 m m m m m m m m m m m m m m m V m m m m m T G = H -T S =0 H L S = =- L T T T=T -T H S H T -T L T G = H-T S= H -T S = =- T T L 0, 0, G<0 T G T>0 G T 在 下, , 为熔化潜热 当过冷度 不大时, 及 可看做与温度无关 ( ) 则 越大, 绝对值越大,凝固的驱动力越大 是金属凝固的热力学条件, 是凝固的驱动力 m m m m m m m m m m m m m m m V m m m m m T G = H -T S =0 H L S = =- L T T T=T -T H S H T -T L T G = H-T S= H -T S = =- T T L 0, 0, G<0 T G T>0 G T 在 下, , 为熔化潜热 当过冷度 不大时, 及 可看做与温度无关 ( ) 则 越大, 绝对值越大,凝固的驱动力越大 是金属凝固的热力学条件, 是凝固的驱动力 证明方法二