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  • 1 # 使用者869495197635

    從熱力學角度來說,固態相變與液固相變相比,一些規律是相同的,其共同點是:相變驅動力都是新舊兩相之間的自由能差;相變都包含形核與長大兩個基本的過程。 而二者在相變特點上的區別在於固態相變的母相為固體,其具有確定形狀、有較高切變強度、內部原子按點陣規律排列,並且不同程度地存在著成分不均勻的結構缺陷。相變以晶體為母相,必然與液固相變相比存在一系列新的特徵。具體表現在以下幾方面: (1) 相變驅動力來源於兩相自由能之差,差值越大,越有利於轉變的進行。 介面能增加 相變阻力大 額外彈性應變能:比體積差 擴散困難(新、舊相化學成分不同時) 固態相變與固液相變相比,相變阻力更大是因為多出了一項應變能和擴散更難進行。 (2) 新相晶核與母相之間存在一定的晶體學位向關係;新相的某一晶面和晶向分別與母相的某一晶面、晶向平行。 (3) 慣習現象:新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成( 沿應變能最小的方向和介面能最低的介面 )。透過降低介面能和應變能而減小相變阻力是慣習現象出現的原因。 (4) 母相晶體缺陷促進相變:固態金屬中存在各種晶體缺陷,如位錯、空位、晶界和亞晶界等。母相中存在缺陷,由於缺陷周圍有晶格畸變,自由能較高,在此處形成同樣大小的晶核比其他區域獲得更大的驅動力,新相晶核往往優先在這些缺陷處形成。母相晶粒越細小,晶界越多,晶內缺陷越多,形核率越高,轉變速度越快。 (5) 易出現過渡相:過渡相是一種亞穩定相,其成分和結構介於新相和母相之間。因為固態相比阻力大,原子擴散困難,尤其是當轉變溫度較低,新、舊相成分相差較遠時,難以形成穩定相。過渡相是為了克服相變阻力而形成的一種協調性的中間轉變產物。通常是現在母相中形成與母相成分接近的過渡相,然後在一定條件下由過渡相逐漸轉變為自由能最低的穩定相。

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