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纯金属的结晶过程微观结构变化观察显微镜
所属分类：显微镜百科 点击次数：250 发布日期：2022-06-20
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纯金属的结晶过程微观结构变化观察显微镜纯金属的结晶过程结晶也是一种相变过程。当液体金属冷却到凝固温度以下时，首先在液体中形成晶核，然后晶核不断长大成为晶体，直至液体金属全部转变为固体。金属的结晶过程示意图1 (1)晶核的形成结晶开始时，在液态金属中存在着许多微小的有规则排列的原子团。这些原子团时聚时散，是不稳定的.在过冷条件下这些原子团得到了结晶的动力，便逐渐长大形成结晶核心。简称晶核。 晶核的形成(简称形核)有两种方式。一是在均一的纯金属液体内，由许多微小的原子团直接萌生出晶核，叫自发形核。二是由于金属液体中有异质的固态小质点(例如难熔氧化物等)存在，致使金属原子依附在小质点的表面而形核，称为非自发形核。实际生产中金属结晶主要依靠非自发形核。 (2)晶核的长大在已成晶核和液体金属之间的相界面上是粗糙不平的，存在着很多原子空位，因此液态金属的原子很容易在这个凹凸不平的界面上堆积起来，逐渐长大。 晶核长大往往是按照树枝状形式长大的。因为在金属液体内部存在着一些杂质，杂质周围小体积内的液体过冷度比较大，故晶核表面微小凸起部分就会向液体中过冷度较大的区域生长，这样就形成了一次晶轴。在这些一次晶轴的侧面又会长出分轴(二次轴)，依此类推，这些晶轴彼此交错成树枝状晶体，叫“枝晶”(如图2)，与此同时液体中又不断有新的晶核形成并长大，直至相邻枝晶骨架相遇，晶轴间的液体金属完全消失，结晶过程即告结束。3.细化晶粒的方法实验证明，晶粒大小对金属力学性能有很大影响，晶粒越细金属的强度和韧性越好，反之则力学性能越差。
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