课件1广东工业大学材料科学基础clkxjc.doc

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1、1.化学位与相平衡条件：（1）化学位：偏摩尔吉布斯自由能。用m表示。化学位的确定：在自由能—成分曲线上，过成分点的切线与两纵轴的交点。（2）相平衡的条件：两组元在各相中的化学位分别相等。mAa=mbA=……在自由能—成分曲线上，表现为各曲线间有公切线。2.固溶体合金的平衡结晶与纯金属结晶的比较：①相同点：基本过程：形核－长大；热力学条件：⊿T>0；能量条件：能量起伏；结构条件：结构起伏。②不同点：合金在一个温度范围内结晶（可能性：相律分析；必要性：成分均匀化。）合金结晶是选分结晶：需成分起伏。3固溶体的不平衡结晶：（1）原因:冷速

2、快(假设液相成分均匀、固相成分不均匀)。（2）结晶过程特点：固相成分按平均成分线变化（但每一时刻符合相图）；结晶的温度范围增大；组织多为树枝状。（3）成分偏析：晶内偏析：一个晶粒内部化学成分不均匀现象。枝晶偏析：树枝晶的枝干和枝间化学成分不均匀的现象。（消除：扩散退火，在低于固相线温度长时间保温。）4.成分过冷及其对晶体生长形态的影响：（1）成分过冷：由成分变化与实际温度分布共同决定的过冷。（2）形成：界面溶质浓度从高到低→液相线温度从低到高。（图示：溶质分布曲线→匀晶相图→液相线温度分布曲线→实际温度分布曲线→成分过冷区。）（3

3、）成分过冷形成的条件和影响因素：条件：G/R

4、冷对固溶体生长形态及组织的影响（正温度梯度下），G越小，成分过冷越大－生长形态：平面状－胞状－树枝状。6.共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固，相的转变（Pb-Sn,Al-Si,Al-Cu,Mg-Si,Al-Mg)共晶相图：具有共晶转变特征的相图；特点：液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。共晶组织：共晶转变产物（是两相混合物）。7.共晶组织及其形成机理：共晶组织的基本特征是两相交替排列，但两相的形态却是多种多样。层片状（a)、棒状(纤维状)(b)、球状（c）、针状（d）、螺旋状（e）等。8.共晶系合

5、金的非平衡凝固和组织：（1）伪共晶：共晶成分附近的非共晶合金所得到的完全共晶组织。①伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。②形成原因：位于共晶点附近的合金成分进行不平衡结晶。伪共晶区具有不同的形状（对称或偏移）。（2）离异共晶：成分位于共晶线上两端点附近的合金形成的两相分离的共晶组织。① 离异共晶：成分位于共晶线上两端点附近的合金得到的两相分离的共晶组织。（平衡条件、非平衡条件均可形成）② 形成原因：初晶的量很多，共晶体的量很少，共晶体中的α相依附在初晶α上生长，β在晶界析出。③ 消除：扩散退火。9.包晶转变：由已结晶出

6、来的一定成分的固相和剩余液相（确定成分）反应生成另一个一定成分固相的转变。包晶相图：具有包晶转变特征的相图。特点：液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生包晶反应。包晶组织：包晶转变产物。10.共价键的特性：1）饱和性：两个相邻原子间只能共用一对电子（一个原子的共价键数，一般为其未成对的价电子数，最多不超过8－N(N为未成对电子数））。2）方向性：在共价晶体中，原子以一定的角度相邻接，各键之间有确定的方位。共价键材料的特性：（1）共价键的结合力很大，所以共价键材料具有强度高、硬度大、熔点高、脆性大、结构稳定等特点。（2）导电性

7、差：为使电子运动产生电流，必须破坏共价键，需加高温、高压，因此共价键材料具有很好的绝缘性。金刚石中碳原子间的共价键非常牢固，金刚石是世界上最坚硬的固体。11.离子键材料的特性：1）一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合力很大。因此离子晶体的强度高、硬度大、熔点高、热膨胀系数小、脆性大。2）在离子晶体中很难产生可以自由运动的电子，因此，离子晶体都是良好的绝缘体。12.金属材料的各种特征：（1）良好延展性：当金属受力变形，原子之间的相互位置发生改变时，金属正离子始终被包围在电子云中，金属键不被破坏。（2）良好的导电性：在电场作用下，

8、自由电子沿电场方向作定向运动，形成电流。（3）良好的导热性：在热的作用下，正离子震荡加剧并传递热量。（4）金属不透明：金属中的自由电子可以吸收可见光的能量，被激发、跃迁到较高能级。（5）金属光泽：当电子跳回到原来能级时，将所吸收的能量重新辐射出来。