延遲符知識點5：晶核的長大

項目5金屬的結(jié)晶過程與控制《金屬材料及熱處理》任務(wù)5.1：掌握純金屬的結(jié)晶1晶核形成后便向各方向生長，同時又有新的晶核產(chǎn)生晶核不斷形成，不斷長大，直到液體完全消失每個晶核最終長成一個晶粒，兩晶粒接觸后形成晶界22《金屬材料及熱處理》晶核長大的條件：第一，要求液相不斷地向晶體擴散供應(yīng)原子，以使液態(tài)金屬原子具有足夠的擴散能力；第二，要求晶體表面能夠不斷而牢靠地接納這些原子。一、晶核的長大過程成核速率、長大速度與過冷度的關(guān)系影響晶核形成和長大的因素33《金屬材料及熱處理》決定晶核長大方式和長大速度的主要因素：晶核的界面結(jié)構(gòu)、界面附近的溫度分布及潛熱的釋放和逸散條件。晶核的長大必須在過冷的液體中進(jìn)行，只不過它所需要的過冷度比形核時小得多而已一、晶核的長大過程固液界面的微觀結(jié)構(gòu)類型：光滑界面和粗糙界面。44《金屬材料及熱處理》宏觀：界面呈鋸齒狀的折線，所以又稱小平面界面。微觀：界面是光滑的。光滑界面是指固相表面為基本完整的原子密排面，固液兩相截然分開，粗糙界面是指固液兩相間存在幾個原子厚度的過渡層。在過渡層中，液相與固相的原子犬牙交錯分布，

宏觀：界面是平直的。微觀：高低不平、粗糙，界面是粗糙的，又稱為非小平面界面

b)粗糙界面a)光滑界面二、固液界面的結(jié)構(gòu)界面的微觀結(jié)構(gòu)不同，其接納液相中遷移過來的原子的能力也不同，因此在晶體長大時將有不同的機制。55《金屬材料及熱處理》

粗糙界面上：整個固-液界面垂直地向液相中推進(jìn)，即晶體沿界面的法線方向向液相中生長。這種長大方式叫做垂直長大，這樣的晶體生長速率很快。光滑界面晶體長大：二維晶核長大機制和依靠晶體缺陷長大機制。

晶體長大速率較慢三、晶體微觀長大機制金屬凝固時，晶體的生長形態(tài)取決于固-液界面的微觀結(jié)構(gòu)和界面前沿液相中的溫度梯度dT/dx6《金屬材料及熱處理》

正溫度梯度示意圖負(fù)溫度梯度示意圖四、固液界面前沿液體的溫度梯度與晶體生長形態(tài)77《金屬材料及熱處理》正溫度梯度：dT/dx＞0，晶體生長以平面向前推進(jìn)。

正溫度梯度示意圖b)粗糙平面a)光滑平面粗糙界面：平行于等溫面的平直界面光滑界面：呈鋸齒狀1、正溫度梯度下的成長界面形狀四、固液界面前沿液體的溫度梯度與晶體生長形態(tài)88《金屬材料及熱處理》負(fù)溫度梯度：dT/dx＜0，晶體生長以樹枝狀生長。（一般金屬）負(fù)溫度梯度示意圖樹枝狀晶體形貌b)粗糙平面2、負(fù)溫度梯度下的成長界面形狀四、固液界面前沿液體的溫度梯度與晶體生長形態(tài)實際金屬結(jié)晶時冷速較大，主要以樹枝狀長大原因：晶核棱角處的散熱條件好，生長快，先形成一次軸，一次軸又會產(chǎn)生二次軸…，樹枝間最后被填充。樹枝狀長大99《金屬材料及熱處理》四、固液界面前沿液體的溫度梯度與晶體生長形態(tài)金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶冰的樹枝晶1010《金屬材料及熱處理》四、固液界面前沿液體的溫度梯度與晶體生長形態(tài)(1)粗糙界面（金屬），垂直長大。所需過冷度小。(2)光滑界面（金屬化合物或非金屬等）其一為二維晶核長大方式；其二為螺型位錯長大方式。長大速度都很慢，所需的過冷度很大。1111《金屬材料及熱處理》長大機理在正的溫度梯度下長大時，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈鋸齒狀；粗糙界面的形態(tài)為平行于等溫面的平直界面，呈平面長大方式。在負(fù)的溫度梯度下長大時，一般金屬和亞金屬的界面都呈樹枝狀。晶體生長的界面形態(tài)與界面前沿的溫度梯度和界面的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)：小結(jié)：晶體長大的要點延遲符PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課