名词解释
1 晶体 :具有周期性构造的固体长程有序的点阵结构。
2 空间点阵:将一个三维结构中的结构单元加以几何抽象形成三维晶体结构的点阵。
3 配位数:指离子晶体中每个离子周围与之相邻最近且等距的异号离子的数目。 4 配位多面体:晶体结构中对离子晶体正离子周围配位负离子中心连线构成的多面体。
5合金:有两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼烧结或其他方法组合而成具有金属特性的物质
固溶体:在固态条件下,一种组分“溶解”了其他组分而形成单一,均匀的晶态固体。
6 位错:实际晶体在结晶时,受到杂质,温度变化或振动产生的应力作用,或由于打击,切割等机械应力作用,使晶体内部质点排列变形,原子行列间相互滑移。 7表面:气相与液相的界面。
8晶界:陶瓷材料大都为多晶体,是由很多晶粒组成的集合体,每个晶粒是一个小单晶,单晶结构相同,但相邻晶粒的取向不同,出现晶粒间界,晶粒之间交界面称为晶界。
9相界:具有不同结构的两相之间的分界面。 10化学扩散:由浓度梯度引起的扩散。 11 自扩散:由热振动引起的扩散。
12 菲克第一定律:单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的物质量与该物质在该面积处的浓度梯度成正比。 J = — D*(????x)
J 为扩散通量 D 扩散系数 p 扩散物质的质量浓度 负号 表示物质的扩散方向与质量浓度梯度方向相反 13 阿累尼乌斯公式:D?D0exp(-Q )RTR为气体常数8.314J/(mol*K) Q 每摩尔原子激活能 T 绝对温度 14 晶体内扩散,晶界扩散和样品自由表面扩散分别用DLDB DS且DL 16 影响化学扩散的因素,温度,固溶体类型,晶体结构,晶体缺陷,化学成分,应力的作用(任答3点即可) 17 凝固: 物质由液态到固态的转变过程。 18 结晶:凝固后的固体是晶体。 19 过冷:纯金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度。 20 过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度的差。 21 结晶的热力学条件:固相自由能低于液相自由能,结晶的必要条件是过冷度,结晶的驱动力是自由能的改变。 22 结构起伏(相起伏):液态金属中“近程规则排列”的原子集团是不稳定的,时而形成,时而消失,处于不断变换之中。 结晶的基本过程:形核与长大。 23 形核条件不同会出现两种不同的形核方式:均匀形核和非均匀形核。 24相变的驱动力是体系内自由能的降低,相变的阻力是表面自由能的增加。 25 G-r曲线分析 1. r 2.r>r*的晶胚,因为长大,使自由能降低能自发进行,所以这种尺寸的晶胚一但出现不在消失,能长大成为晶核,当r>r0时,因为自由能小于0为稳定晶核。当r在r0~r*之间长大时自由能降低,但自由能大于0为亚稳定晶核。 3.r=r*的晶胚长大与消失的趋势相等,这种晶胚称为临界晶核,r*为临界晶核半径。 在r>r*时,晶核长大使△G降低,但在r*与r0之间,△G为正值,说明△G vL-S降低还不能完全补偿△GA的增加,还需要系统提供一定的能量,这部分为形核而提供的能量称为形核功。形成临界晶核所需要的能量称为临界形核功 26 形核率:体系内自由能的降低不能完全补偿表面自由能的增加,还需要系统提供一定的能量。 27 光滑界面:微观结构平整光滑,宏观结构小平面台阶状。 28 粗糙界面:微观结构凹凸不平,宏观结构光滑平整。 29 晶体长大机制:垂直长大,二维晶核长大,螺型位错长大 30 如固液界面前沿液体中存在正的温度梯度,晶体以平面方式生长。 如固液界面前沿液体中存在负的温度梯度,晶体以枝晶方式生长。 31 枝晶偏析:一个晶粒内或一个枝晶间化学成分不均匀的现象。 变质处理:在浇注前往液态金属中加入某些难熔的固体颗粒即形核剂,会显著增加非均匀形核的数量,使晶粒细化。 32 铁素体:碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。 33奥氏体:碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。 珠光体:共析转变所形成的的铁素体和渗碳体的混合物 莱式体:共晶转变所形成的的珠光体和渗碳体的混合物 34 平衡分配系数:定义为平衡凝固时固相的质量分数和液相的质量分数之比。 35 典型铸锭的宏观组织由三个晶区组成:表层细晶区,柱状晶区中心等轴晶区。 36 铸锭中的缺陷:缩孔 偏析 37 正常偏析:当合金的分配系数小于1时先凝固的外层中溶质含量较后凝固的内层低。当合金的分配系数大于1时先凝固的外层中溶质含量较后凝固的内层高。 成分过冷:液相成分变化与实际温度分布所决定的特殊过冷现象。 缩孔分为集中缩孔和分散缩孔。 38 变形可分为三个阶段:弹性变形 弾塑性变形 断裂 39 包申格效应:材料经预先加载产生少量塑性变形,而后同样加载则σ升高,反向加载则σ下降。 40 弹性后效:与理想晶体不同,一些实际晶体,在加载或卸载时,应变不是瞬时达到其平衡值,而是通过一种弛豫过程来完成其变化的。这种在弹性极限?e范围内,应变滞后于外加应力,并和时间有关的现象成为弹性后效。 塑性变形形式:滑移,孪生,扭折。 41 滑移:切应力作用下,晶体的一部分沿着一定晶面和一定晶向相对另一部分发生相对位移的现象。 扭折 :对那些既不能进行滑移也不能进行孪生的地方,为了使晶体的形状与外力相适应,当外力超过某一临界值时晶体将会产生局部弯曲,这种变形方式称为 扭折 42 细晶强化:通过细化晶粒提高材料强度硬度改善了塑性韧性的方法。 43 加工硬化:材料经冷塑性变形,强度硬度提高,塑韧性下降的现象。塑形变形过程中位错密度的增加极其所产生的钉扎作用是导致加工硬化的决定性作用。 44在塑形变形中,随着变形程度的增加,各个晶粒的滑移面和滑移方向都要像主形变方向转动,逐渐使多晶体中原来取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律这一现象称为择优取向,这种组织状态称为形变织构。 45 回复:是新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段, 再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。 再结晶的驱动力变形金属经回复后未被释放的储存能。 46 冷热加工的划分:再结晶温度以上为热加工,再结晶温度以下成为冷加工。 47对应于再结晶后得到特别粗大晶粒的变形程度成为临界变形度。 点缺陷类型:1.热缺陷(晶格位置缺陷):在晶体点降的正常格点位出现空位,不该有质点的位置出现了质点(间隙质点)包括弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷两种形式 2.组成缺陷:外来质点(杂质)取代正常质点位置或进入正常质点的间隙位置 3.电荷缺陷:晶体中魔蝎质点个别电子处于激发状态,有的离开原来的质点,形成自由电子,在原来的电子轨道上留下了电子空穴。 热缺陷:1:弗伦克尔缺陷:一个正离子跳入离子晶体的间隙位置,则出现了一个正离子空位,这种空位-间隙离子对,数量相等,晶体体积不发生变化。