1.6固态相变形核规律
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1. 固态相变与液固相变在形核、长大规律和组织等方面的主要区别。
答:固态相变形核要求有一个临界过冷度△Tc,只有当过冷度△T>△Tc时才满足相变热力学条件。
这是固态相变形核与液-固相变的根本区别。
相同:形核和长大规律相同,驱动力相同都存在相变阻力都是系统自组织的过程。
异处:不同点:(1)液-固相变驱动力为自由焓之差△G 相变,阻力为新相的表面能△G表,基本能连关系为:△G = △G 相变+△G表,而固态相变多了一项畸变能△G畸,基本能连关系为:△G = △G 相变+△G界面+△G畸(2)固态相变比液-固相变困难,需要较大的过冷度。
固态相变阻力增加了应变能等,即固态相变中形核困难.3.固态相变时为什么常常首先形成亚稳过渡相。
佳美试卷P31P33(1)能量方面,所需要驱动力,平衡相大于过渡相,过渡相的界面能和应变能要低,形成有利于降低相变阻力。
(2)成分和结构方面。
过渡相在成分和结构更接近母相,两相易于形成共格或半共格界面,减少界面能,降低形核功,形核容易进行。
4.如何理解脱溶颗粒在粗化过程中的“小粒子溶解”和“大粒子长大”现象。
(1)粗化过程驱动力是界面能的降低当沉淀相越小,其中每个原子分到的界面能越多,化学势越高,与它处于平母相中的溶质原子浓度越高即c(r2)>c(r1)。
由此可见,在大粒子r1和小粒子r2之间体中存在浓度梯度,因此必然有一个扩散流,在浓度梯度的作用下,大粒子通过吸收基体中的溶质而不断长大,小粒子要不断溶解收缩,放出溶质原子来维持这个扩散流。
所以出现了大粒子长大、小粒子溶解的现象(2)粗化过程中,小粒子溶解,大粒子长大,粒子总数减小,r增加。
小粒子溶解更快。
温度T升高,扩散系数D增大,使dr/dt增大。
所以当温度升高,大粒子长大更快,小粒子溶解更快。
5.如何理解调幅分解在热力学上无能垒,但在实际转变过程中有阻力。
(1)应变能,溶质溶剂原子尺寸不同(2)梯度能,原子化学键结合(3)相间点阵畸变6.调幅分解与形核长大型脱溶转变的主要区别。
物质的三态及相变规律一、物质的三态物质的三态包括固态、液态和气态。
在不同状态下,物质的分子排列、运动方式和相互作用力有所不同。
1.固态:固态物质的分子排列有序,间距小,相互作用力强。
固态具有固定的形状和体积,如冰、金属等。
2.液态:液态物质的分子排列相对有序,间距较大,相互作用力较弱。
液态具有固定的体积,但没有固定的形状,如水、酒精等。
3.气态:气态物质的分子排列无序,间距很大,相互作用力非常弱。
气态既没有固定的形状,也没有固定的体积,如氧气、二氧化碳等。
二、相变规律相变规律是指物质在不同的条件下,从一种态转变为另一种态的过程。
以下是一些常见的相变规律:1.熔化:固体加热到一定温度时,分子间的相互作用力减弱,固体逐渐转变为液体,这个过程叫做熔化。
如冰加热到0℃时熔化为水。
2.凝固:液体冷却到一定温度时,分子间的相互作用力增强,液体逐渐转变为固体,这个过程叫做凝固。
如水冷却到0℃时凝固为冰。
3.汽化:液体加热到一定温度时,分子间的相互作用力减弱,液体逐渐转变为气体,这个过程叫做汽化。
如水加热到100℃时汽化为水蒸气。
4.液化:气体冷却到一定温度时,分子间的相互作用力增强,气体逐渐转变为液体,这个过程叫做液化。
如氧气冷却到-183℃时液化为人造空气。
5.升华:固体加热到一定温度时,分子间的相互作用力减弱,固体直接转变为气体,这个过程叫做升华。
如冰加热到-78.5℃时直接升华为水蒸气。
6.凝华:气体冷却到一定温度时,分子间的相互作用力增强,气体直接转变为固体,这个过程叫做凝华。
如水蒸气冷却到-50℃时直接凝华为冰晶。
三、相变条件相变的发生需要满足一定的条件,主要包括温度和压强。
不同物质相变的条件不同,以下是一些常见物质的相变条件:1.水的相变条件:熔点0℃,沸点100℃,凝固点0℃,汽化点100℃。
2.冰的相变条件:熔点0℃,沸点100℃,凝固点0℃,汽化点100℃。
3.氧气的相变条件:熔点-218.4℃,沸点-183℃,凝固点-218.4℃,汽化点-183℃。