1.在正的温度梯度下,为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长,而固溶体合金却能呈树

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/11/07 21:39:09

1.在正的温度梯度下,为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长,而固溶体合金却能呈树
1.在正的温度梯度下,为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长,而固溶体合金却能呈树

1.在正的温度梯度下,为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长,而固溶体合金却能呈树
纯金属凝固时,晶体的生长形态取决于固-液界面的微观结构和界面前沿液相中的温度梯度.x坐标原点取在固-液界面处
在正温度梯度下,即时
图3.3-3为正温度梯度示意图.界面处的结晶潜热只能通过固相传导出去,所以界面的推进速度受到固相传热速度的控制.由于界面处的液体具有最大的过冷度,当界面上偶尔发生晶体凸起,就会进入温度较高的液体中,晶体生长速度立即减慢甚至停止.因此固-液界面保持为稳定的平面状,晶体生长以平面状态向前推进.宏观上为锯齿（或称为台阶）状的光滑界面,也是如此,界面保持着原状向前平面式推进（见图3.3-4,图中箭头表示界面推移方向）.
图3.3-3 正温度梯度示意图
正温度梯度下的两种界面形状
在负温度梯度下,即时
图3.3-5 为负温度梯度示意图,界面处温度高是由于结晶潜热所致.在负的温度梯度下,界面前方的液体具有更大的过冷度,因此,当界面某处固相偶然伸入液相,便能够以更大的速率生长.伸入液相的晶体形成一个晶轴,称为一次晶轴.由于一次晶轴生长时也会放出结晶潜热,其侧面周围的液相中又产生负的温度梯度.这样,一次晶轴上又会产生二次晶轴.同理,二次晶轴上也会长出三次晶轴.由于这样生长的结果很像树枝,所以被称为树枝状生长（Dendrite growth）.晶体以树枝状生长时,晶体树枝逐渐变粗,树枝间的液体最后全部转变为固体,使每个枝晶成为一个晶粒.

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