名詞與簡答.doc

密排面：原子排列最緊密的晶面晶胞：構(gòu)成空間點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)相變過冷度：熔點與實際凝固溫度之差T稱為過冷度珠光體：共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，鐵素體與滲碳體的機械混合物多晶型性：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的均勻部分稱為相置換固溶體：溶質(zhì)原子置換了溶劑點陣的部分溶劑原子，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：通過擴(kuò)散使固溶體中的溶質(zhì)原子超過固溶極限，從而不斷形成新相的擴(kuò)散過程,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，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。由于它們在二元相圖上的位置總是位于中間，故通常把這些相稱為中間相。寫出菲克第一定律的表達(dá)式，并說明方程中各量及符號的名稱和意義。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。寫出菲克第二定律的表達(dá)式，并說明方程中各量及符號的名稱和意義。式中r 是濃度，t是時間，x是擴(kuò)散距離，D是擴(kuò)散系數(shù)。簡述影響擴(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。寫出恒壓條件下的相率公式，并且計算純金屬，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?？臻g點陣與晶體點陣有何區(qū)別？空間點陣與晶體點陣的區(qū)別為：空間點陣是由無數(shù)幾何點在三維空間排列成的規(guī)則陣列，是晶體中質(zhì)點排列的幾何學(xué)抽象。只有14種類型。晶體點陣則是晶體中質(zhì)點在空間的具體排列方式。實際質(zhì)點的排列是無限的。簡言之，晶體點陣=空間點陣+基元（原子、分子or離子）說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，形成具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的相，稱為間隙化合物。二元合金無限互溶必須服從的條件有哪些？二元合金要能無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和相似的電負(fù)性。 簡述晶胞選取的基本原則選?。ú祭疲┚О脑瓌t是：（1）應(yīng)反映出點陣的高度對稱性 （2）棱和角相等的數(shù)目最多 （3）棱邊夾角為直角時，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)是怎樣影響核心長大機制的？晶體長大的形態(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)長大-粗糙界面,垂直式長大 b二維形核-光滑界面, 臺階式成長；界面上反復(fù)形核，罕見 c藉螺型位錯生長光滑界面，永不消失的臺階，速度較慢 均勻形核過程中液-固相變的驅(qū)動力和阻力分別是什么？均勻形核過程中，液-固相變的驅(qū)動力是：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，即存在長程無序，短程有序。從熱學(xué)性能上看：晶體熔化時具有固定的熔點，且具有各向異性；而非晶體卻沒有明顯的熔點，而是存在一個軟化溫度范圍，且具有各向同性。由結(jié)合鍵的特點，說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。它的基本特點是：電子共有化，無飽和性，無方向性。因而每個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原子之間的相互位置時不至于破壞金屬鍵，從而使金屬具有良好的延展性，同時，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)散的微觀機制有：交換機制、間隙機制和空位機制。 間隙機制比較容易進(jìn)行。擴(kuò)散激活能指的是原子從一個平衡位置躍遷到另一個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。畫出立方FCC 結(jié)構(gòu)的示意圖，說明晶胞中個原子的個數(shù)和位置，并計算此結(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，晶胞中原子的個數(shù)為：n=81/8+61/2=4。此結(jié)構(gòu)的致密度為：畫出一個立方晶胞的立體圖，并注明各晶軸及軸間夾角。原則是：（1）應(yīng)反映出點陣的高度對稱性 （2）棱和角相等的數(shù)目最多 （3）棱邊夾角為直角時，直角數(shù)目最多 （4）晶胞體積最小為什么在有過冷度下才能凝固？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，該點表示液、固兩相的自由能相等，此時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Tm。 由熱力學(xué)第二定律可知，過程自發(fā)進(jìn)行的方向是體