1、會計學1金屬凝固熱力學與動力學金屬凝固熱力學與動力學mVmHTGT 11221211()02ssmrmsmrmGVpVrrHTGTGGVT KTH *0*()()SmsslmllCTTmmKCTTmm常數*0*()/()/SmsllmlsCTTmmKCTTmm常數*000( )( )explsSiilCTTKCRT*000( )( )expLlsSiiiSliCfTTKCfRT金屬結晶微觀過程形核長大形成多晶體兩個過程重疊交織均勻形核非均勻形核是指完全依靠液態金屬中的晶胚形核的過程，液相中各區域出現新相晶核的幾率都是相同的。生核過程是指晶胚依附于液態金屬中的固態雜質表面形核的過程。均勻形核非均

2、勻形核生核過程32443/VVLCLCSSVmGGGVArrVVGH T T *22LCLCmVTrGHT *32* 216()34 ()mLCTGH TAr*13LCGA*32Iexp()exp()16Iexp()exp() )3ALCmAGGCKTKTTGCKTKTH T形核率是指單位時間內單位體積液體中形成晶核的數量。用NN1*N2表示。形核功影響原子擴散能力急冷非晶態材料cosSLScLc3230sin )(cos )(23coscos)3rVrd rr冠(202sin ()2(1 cos )LCSrrdr2sin )SCSr (332()423coscos434( )VLCLCCSL

3、SCSVLCGVGSSrGrG f 冠非均*22SCLCmVTrGH T非33*2*1623coscos() 34( )LcmmTGHTGf 非均( )f( )f323coscos( )4f1exp()exp()WQIKKTKT非非100%CNNaaaFmdNdNdtdt如何判斷凝固界面的微觀結構？如何判斷凝固界面的微觀結構？ 這取決于晶體長大時的熱力學條件。這取決于晶體長大時的熱力學條件。設晶體內部原子配位數為設晶體內部原子配位數為，界面上（某一，界面上（某一晶面）的配位數為晶面）的配位數為，晶體表面上，晶體表面上N個原子個原子位置有位置有NA個原子（個原子（ ），則在熔），則在熔點點Tm時

4、，單個原子由液相向固時，單個原子由液相向固-液界面的固液界面的固相上沉積的相對自由能變化為：相上沉積的相對自由能變化為：NNxA(1)ln(1)ln(1)mAmmLGxxxxxxNkTkT )1ln()1 (ln)1 (xxxxxax()( )()( )mmmHsaKTR凡屬凡屬 5的物質凝固時界的物質凝固時界面為光滑面，面為光滑面， 非常大時，非常大時，GA的兩個最小值出現在的兩個最小值出現在x0或或1處（晶體表面位置處（晶體表面位置已被占滿）。有機物及無已被占滿）。有機物及無機物屬此類；機物屬此類； =25的物質，常為多種的物質，常為多種方式的混合，方式的混合，Bi、Si、Sb等屬于此類。等屬于此類。()( )()( )mmmHsaKTRmkTHam5 . 012633. 0生長方向與熱流方向平行粗糙界面：顯微尺度有著光滑的表面液相原子容易向排列松散的晶面上堆砌，因而在相通的過冷度下，松散面的生長速度比密排面的生長速度大，結果晶體表面逐漸為光滑界面：密排面覆蓋；另外，密排面的界面能最低，所以這種生長符