結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，結(jié)晶動(dòng)力學(xué)屬于結(jié)晶機(jī)理嗎

來(lái)源：整理時(shí)間：2024-10-09 23:53:44 編輯：智能門(mén)戶(hù) 手機(jī)版

1，結(jié)晶動(dòng)力學(xué)屬于結(jié)晶機(jī)理嗎

屬于結(jié)晶動(dòng)力學(xué)就是解釋結(jié)晶的動(dòng)力來(lái)源，而就是因?yàn)橛羞@些動(dòng)力才會(huì)結(jié)晶，這就解釋了為什么會(huì)結(jié)晶(結(jié)晶機(jī)理)。所以結(jié)晶動(dòng)力學(xué)就屬于結(jié)晶機(jī)理。

結(jié)晶動(dòng)力學(xué)屬于結(jié)晶機(jī)理

什么是聚合物結(jié)晶動(dòng)力學(xué)結(jié)晶性聚合物的結(jié)晶過(guò)程是在加工成形過(guò)程中結(jié)構(gòu)演變的主要過(guò)程之一,是決定最終聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和制品性能的關(guān)鍵因素。

結(jié)晶動(dòng)力學(xué)屬于結(jié)晶機(jī)理嗎

2，高分子的結(jié)晶過(guò)程怎樣如何描述其結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

聚合物的基本性質(zhì)主要取決于鏈結(jié)構(gòu)，而高分子材料或制品的使用性能則很大程度上還取決于加工成型過(guò)程中形成的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)可分為晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)等，晶態(tài)與非晶態(tài)是高分子最重要的兩種聚集態(tài)。結(jié)晶形態(tài)主要有球晶、單晶、伸直鏈晶片、纖維狀晶、串晶、樹(shù)枝晶等。球晶是其中最常見(jiàn)的一種形態(tài)無(wú)論結(jié)晶或非晶高聚物，在外場(chǎng)作用下（如拉伸力）均可發(fā)生取向（orientation），取向程度用取向函數(shù)

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高分子的結(jié)晶過(guò)程怎樣如何描述其結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

3，關(guān)于Arrhenius方程可否用于熔體結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的一點(diǎn)看法

【題名】【作者】劉子如【機(jī)構(gòu)】不詳【刊名】《含能材料》 2009年第17卷第1期,126-126頁(yè)【關(guān)鍵詞】Arrhenius方程結(jié)晶動(dòng)力學(xué) Kissinger法表觀活化能熔體結(jié)晶速率常數(shù) 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 經(jīng)驗(yàn)方程【文摘】貴刊2008年16卷第4期發(fā)表了一文，認(rèn)為Kissinger法不適用于計(jì)算不同恒速降溫條件下的放熱結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)，該法所得的負(fù)值表觀活化能是不合理的，為此，在用一個(gè)結(jié)晶速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系服從所謂“經(jīng)驗(yàn)方程”：k=Ae^E/RT的情況下，導(dǎo)出了一個(gè)與Kissinger方程類(lèi)似的所謂“新方程”，并認(rèn)為由該方程獲得的表觀活化能為正值，因此有明確的物理意義（文中并未指明是什么意義）。我們對(duì)此有不同的看法。

應(yīng)該不能吧。

關(guān)于Arrhenius方程可否用于熔體結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的一點(diǎn)看法

4，什么是聚合物結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

(1)力學(xué)性能結(jié)晶度對(duì)聚合物力學(xué)性能的影響視其非晶區(qū)所處的力學(xué)狀態(tài)是玻璃態(tài)還是高彈態(tài)而定。就力學(xué)性能而言，玻璃態(tài)和高彈態(tài)之間差別很大。如彈性模量，晶態(tài)與玻璃態(tài)的彈性模量非常接近，而高彈態(tài)的模量卻要小4~5個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，當(dāng)非晶區(qū)處于高彈態(tài)時(shí)，其分子鏈段的運(yùn)動(dòng)能力較強(qiáng)，有利于聚合物獲得良好的韌性。隨著結(jié)晶度的增加，材料的彈性模量、強(qiáng)度、剛度將有所提高，抵抗蠕變、應(yīng)力松弛的能力提高，而塑性、沖擊韌性將有所下降。當(dāng)非晶區(qū)處于玻璃態(tài)時(shí)，其分子鏈段的運(yùn)動(dòng)受限。在這種情況下，隨著結(jié)晶度的增加，材料的脆性增加，拉伸強(qiáng)度下降。(2) 密度與光學(xué)性質(zhì)晶區(qū)中分子鏈排列規(guī)整，其密度大于非晶區(qū)，故隨結(jié)晶度增加, 聚合物的密度增加。而材料的折光率與密度有關(guān)，聚合物中晶區(qū)和非晶區(qū)的折光率不同。當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)聚合物時(shí)，在晶區(qū)界面上發(fā)生折射和反射，無(wú)法直接通過(guò)。所以?xún)上喙泊娴木酆衔锿ǔ３嗜榘咨煌该?，如聚乙烯、尼龍等。隨著結(jié)晶度減小，材料的透明度增加。而完全非晶的聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)、聚苯乙烯等通常是透明的。對(duì)于許多結(jié)晶聚合物，為了提高其透明度，可以設(shè)法減小其晶區(qū)尺寸，當(dāng)晶區(qū)尺寸小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)時(shí)，也不會(huì)發(fā)生光的折射和反射。如等規(guī)聚丙烯，在加工時(shí)加入形核劑，減小球晶尺寸，透明度將有明顯改善。(3) 熱性能對(duì)于塑料而言，在不結(jié)晶或結(jié)晶度低時(shí)，其最高使用溫度就是其玻璃化溫度。當(dāng)結(jié)晶度達(dá)20%時(shí)，晶區(qū)的“剛硬化”作用使大分子鏈非晶部分變短，鏈段的位移與取向難于進(jìn)行;結(jié)晶度大于40%時(shí)，微晶的密度很大，以致形成了貫穿整個(gè)材料的連續(xù)晶相，使材料的軟化點(diǎn)和熱畸變溫度等熱性能均顯著提高，材料的使用溫度可以從玻璃化溫度提高到結(jié)晶熔點(diǎn)。(4) 其他性能由于結(jié)晶區(qū)中分子鏈做規(guī)整排列，與非晶區(qū)相比，能更好地抵抗各種溶劑的滲入，因此，隨著結(jié)晶度的提高，材料的耐溶劑性等其他性能將有所提高。

5，結(jié)晶溫度對(duì)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)有何影響

答：結(jié)晶度和結(jié)晶尺寸均對(duì)高聚物的性能有著重要的影響。（1）力學(xué)性能：結(jié)晶使塑料變脆（沖擊強(qiáng)度下降），但使橡膠的抗張強(qiáng)度提高。（2）光學(xué)性能結(jié)晶使高聚物不透明，因?yàn)榫^(qū)與非晶區(qū)的界面會(huì)發(fā)生光散射。減小球晶尺寸到一定程度，不僅提高了強(qiáng)度（減小了晶間缺陷）而且提高了透明性（當(dāng)尺寸小于光波長(zhǎng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生散射）。（3）熱性能結(jié)晶使塑料的使用溫度提高. 因此可以通過(guò)降低結(jié)晶度，減少成核劑等方法來(lái)改善結(jié)晶高分子的透明性。

(1)力學(xué)性能結(jié)晶度對(duì)聚合物力學(xué)性能的影響視其非晶區(qū)所處的力學(xué)狀態(tài)是玻璃態(tài)還是高彈態(tài)而定。就力學(xué)性能而言，玻璃態(tài)和高彈態(tài)之間差別很大。如彈性模量，晶態(tài)與玻璃態(tài)的彈性模量非常接近，而高彈態(tài)的模量卻要小4~5個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，當(dāng)非晶區(qū)處于高彈態(tài)時(shí)，其分子鏈段的運(yùn)動(dòng)能力較強(qiáng)，有利于聚合物獲得良好的韌性。隨著結(jié)晶度的增加，材料的彈性模量、強(qiáng)度、剛度將有所提高，抵抗蠕變、應(yīng)力松弛的能力提高，而塑性、沖擊韌性將有所下降。當(dāng)非晶區(qū)處于玻璃態(tài)時(shí)，其分子鏈段的運(yùn)動(dòng)受限。在這種情況下，隨著結(jié)晶度的增加，材料的脆性增加，拉伸強(qiáng)度下降。(2) 密度與光學(xué)性質(zhì)晶區(qū)中分子鏈排列規(guī)整，其密度大于非晶區(qū)，故隨結(jié)晶度增加, 聚合物的密度增加。而材料的折光率與密度有關(guān)，聚合物中晶區(qū)和非晶區(qū)的折光率不同。當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)聚合物時(shí)，在晶區(qū)界面上發(fā)生折射和反射，無(wú)法直接通過(guò)。所以?xún)上喙泊娴木酆衔锿ǔ３嗜榘咨?，不透明，如聚乙烯、尼龍等。隨著結(jié)晶度減小，材料的透明度增加。而完全非晶的聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)、聚苯乙烯等通常是透明的。對(duì)于許多結(jié)晶聚合物，為了提高其透明度，可以設(shè)法減小其晶區(qū)尺寸，當(dāng)晶區(qū)尺寸小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)時(shí)，也不會(huì)發(fā)生光的折射和反射。如等規(guī)聚丙烯，在加工時(shí)加入形核劑，減小球晶尺寸，透明度將有明顯改善。(3) 熱性能對(duì)于塑料而言，在不結(jié)晶或結(jié)晶度低時(shí)，其最高使用溫度就是其玻璃化溫度。當(dāng)結(jié)晶度達(dá)20%時(shí)，晶區(qū)的“剛硬化”作用使大分子鏈非晶部分變短，鏈段的位移與取向難于進(jìn)行;結(jié)晶度大于40%時(shí)，微晶的密度很大，以致形成了貫穿整個(gè)材料的連續(xù)晶相，使材料的軟化點(diǎn)和熱畸變溫度等熱性能均顯著提高，材料的使用溫度可以從玻璃化溫度提高到結(jié)晶熔點(diǎn)。(4) 其他性能由于結(jié)晶區(qū)中分子鏈做規(guī)整排列，與非晶區(qū)相比，能更好地抵抗各種溶劑的滲入，因此，隨著結(jié)晶度的提高，材料的耐溶劑性等其他性能將有所提高。

6，試分析在共晶結(jié)晶過(guò)程中動(dòng)力學(xué)因素對(duì)共晶過(guò)程和組織有怎樣的影響

金屬的凝固特性需要掌握的主要內(nèi)容概念:1,溫度場(chǎng)的描述(不穩(wěn)定溫度場(chǎng),穩(wěn)定溫度場(chǎng),等溫面,等溫線(xiàn),溫度梯度)2,鑄件的凝固方式(逐層凝固,中間凝固,體積凝固)3,均質(zhì)形核與非均質(zhì)形核4,晶體長(zhǎng)大5,單相合金的結(jié)晶與多相合金的結(jié)晶6,平衡結(jié)晶與非平衡結(jié)晶7,溶質(zhì)再分配系數(shù)與成分過(guò)冷8,共生區(qū)與共生生長(zhǎng)9,離異生長(zhǎng)與離異共晶溫度場(chǎng)的描述(不穩(wěn)定溫度場(chǎng),穩(wěn)定溫度場(chǎng),等溫面,等溫線(xiàn),溫度梯度)復(fù)習(xí)掌握穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和不穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的區(qū)別掌握不穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的微分方程表達(dá)式及邊界條件初始條件溫度場(chǎng)的求解方法(解析法,數(shù)值法及試驗(yàn)法)掌握等溫面,等溫線(xiàn)和溫度梯度的定義和表達(dá)方式逐層凝固體積凝固中間凝固鑄件凝固方式對(duì)凝固液相的補(bǔ)縮能力影響很大,從而影響最終鑄件的致密性和熱裂紋產(chǎn)生幾率均質(zhì)形核與非均質(zhì)形核要掌握的內(nèi)容臨界形核半徑臨界形核功形核率非均質(zhì)形核條件(主要考慮兩相之間的錯(cuò)配度)非均質(zhì)形核形核條件1,結(jié)晶相的晶格與雜質(zhì)基底晶格的錯(cuò)配度δ 的影響晶體長(zhǎng)大粗糙界面和光滑界面的文字?jǐn)⑹龃植诮缑?界面固相一側(cè)的點(diǎn)陣位置只有約50%被為固相原子所占據(jù),形成坑坑洼洼,凹凸不平的界面結(jié)構(gòu).粗糙界面也稱(chēng)"非小晶面"或"非小平面".光界滑面:界面固相一側(cè)的點(diǎn)陣位置幾乎全部為固相原子所占滿(mǎn),只留下少數(shù)空位或臺(tái)階,從而形成整體上平整光滑的界面結(jié)構(gòu).光滑界面也稱(chēng)"小晶面"或"小平面".基于不同生長(zhǎng)界面表現(xiàn)出的不同的長(zhǎng)大方式1,連續(xù)長(zhǎng)大2,臺(tái)階方式長(zhǎng)大(側(cè)面長(zhǎng)大)單相合金結(jié)晶中應(yīng)重點(diǎn)掌握的內(nèi)容對(duì)于K0〈1時(shí),平衡結(jié)晶與非平衡結(jié)晶條件下溶質(zhì)再分配的過(guò)程分析特別是熟練掌握固態(tài)無(wú)溶質(zhì)原子的擴(kuò)散,液態(tài)溶質(zhì)原子只有部分?jǐn)U散條件下的溶質(zhì)再分配過(guò)程分析.在這個(gè)條件下,穩(wěn)定凝固區(qū)域(表示單位時(shí)間內(nèi)從固相排到液相中的溶質(zhì)原子數(shù)等于擴(kuò)散離開(kāi)界面的原子數(shù))固相溶質(zhì)的濃度和液相中溶質(zhì)的濃度變化值的分析與計(jì)算.溶質(zhì)再分配系數(shù)定義:溶質(zhì)平衡分配系數(shù)K0 定義為恒溫T*下固相合金成分濃度C S 與液相合金成分濃度C L 達(dá)到平衡時(shí)的比值K0 <1的合金, K0 越小,固液相線(xiàn)張開(kāi)程度越大,固相凝固開(kāi)始和終了時(shí)的成分差別越大,成份偏析越嚴(yán)重.|1- K0 |為偏析系數(shù).合金凝固溶質(zhì)擴(kuò)散不均溶質(zhì)再分配宏觀和微觀成分偏析晶體形貌,微觀尺寸,不同相之間分布特征氣孔,縮孔縮松,鑄造應(yīng)力,鑄造裂紋材料的性能由溶質(zhì)再分配引起的成分過(guò)冷成分過(guò)冷的判據(jù)"成分過(guò)冷"對(duì)合金單相固溶體結(jié)晶形態(tài)的影響平面生長(zhǎng)方式胞狀生長(zhǎng)方式胞狀樹(shù)枝晶生長(zhǎng)方式自由樹(shù)枝晶生長(zhǎng)方式共晶合金的凝固將共晶組織分為三類(lèi):(1) 粗糙-粗糙界面(非小晶面-非小晶面)共晶金屬-金屬共晶及金屬-金屬間化合物共晶(2) 粗糙-光滑界面(非小晶面-小晶面)共晶金屬-非金屬共晶(3) 光滑-光滑界面(小晶面-小晶面)共晶非金屬-非金屬共晶共生區(qū)和共生生長(zhǎng)的概念離異生長(zhǎng)與離異共晶的概念(暈圈型和晶間偏析型)1)把平衡相圖概念和不平衡共晶結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程聯(lián)系了起來(lái)2) 非平衡結(jié)晶現(xiàn)象:如非共晶成分的合金可以結(jié)晶成100%的共晶組織,而共晶成分的合金結(jié)晶時(shí)反而得不到100%共晶組織3) 有助于對(duì)共生生長(zhǎng)和離異生長(zhǎng)這兩種不同共晶方式,作進(jìn)一步分析和探討共生區(qū)的概念與平衡圖并不矛盾,在無(wú)限緩慢的冷卻條件下,共生區(qū)退縮到共晶點(diǎn)E,合金液即按平衡相圖所示的規(guī)律進(jìn)行結(jié)晶注意共晶結(jié)晶時(shí)領(lǐng)先相的含義以及作為領(lǐng)先相應(yīng)具備的條件.兩個(gè)組元熔點(diǎn)相近,兩條液相線(xiàn)基本對(duì)稱(chēng),兩相長(zhǎng)大速度基本相同的非小晶面-非小晶面合金,領(lǐng)先相的概念不突出.對(duì)于非小晶面和小晶面的結(jié)晶,領(lǐng)先相往往是小晶面生長(zhǎng)的高熔點(diǎn)非金屬相.合金中的其它元素可能改變領(lǐng)先相的生長(zhǎng)方式,從而改變共晶組織形態(tài).復(fù)習(xí)思考題1. 怎樣理解溶質(zhì)平衡分配系數(shù)K0 的物理意義及熱力學(xué)意義 2. 2.說(shuō)明為什么異質(zhì)形核比均質(zhì)形核容易,影響異質(zhì)形核的因素是什么 3. 3. 討論兩類(lèi)固-液界面結(jié)構(gòu)(粗糙面和光滑面)形成的本質(zhì)及其判據(jù).4. 4. 固-液界面結(jié)構(gòu)如何影響晶體生長(zhǎng)方式和生長(zhǎng)速度同為光滑固-液界面,螺旋位錯(cuò)生長(zhǎng)機(jī)制與二維晶核生長(zhǎng)機(jī)制的生長(zhǎng)速度對(duì)過(guò)冷度的關(guān)系有何不同 5. 復(fù)習(xí)思考題6. 5. 何謂結(jié)晶過(guò)程中的溶質(zhì)再分配它是否僅由平衡分配系數(shù)K0 所決定當(dāng)相圖上的液相線(xiàn)和固相線(xiàn)皆為直線(xiàn)時(shí),試證明K0 為一常數(shù).7. 6.何為成分過(guò)冷判據(jù) 成分過(guò)冷的大小受哪些因素的影響 8. 7.分別討論"成分過(guò)冷"對(duì)單相固溶體及共晶凝固組織形貌的影響 9. 8.如何認(rèn)識(shí)"外生生長(zhǎng)"與"內(nèi)生生長(zhǎng)" 由前者向后者轉(zhuǎn)變的前提是什么僅僅由成分過(guò)冷因素決定嗎 10. 9.試描述離異共晶組織的兩種情況及其形成原因.11. 10.試述非小晶面-非小晶面共生共晶組織的生核機(jī)理及生長(zhǎng)機(jī)理,組織特點(diǎn)和轉(zhuǎn)化條件.12. 11.以灰鑄鐵共晶生長(zhǎng)為例,試描"非小晶面-小晶面"共晶生長(zhǎng)方式以及生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)因素對(duì)其影響.13. 第四章液態(tài)成型過(guò)程質(zhì)量控制14. 本章主要介紹的鑄件宏觀組織形成及凝固缺陷(包括偏析,氣孔,夾雜,收縮,縮孔,縮松,鑄造應(yīng)力和裂紋)等.15. 主要從凝固缺陷的形成機(jī)理,影響因素及控制措施著三方面進(jìn)行討論.16. 記憶重點(diǎn):17. 1,概念敘述18. 2,形成機(jī)理19. 3,影響因素及控制措施20. 表面細(xì)等軸晶區(qū):緊靠型壁的外殼層,由紊亂排列的細(xì)小等軸晶組成,僅幾個(gè)晶粒厚度21. 柱狀晶區(qū):由自外向內(nèi)沿著熱流的方向彼此平行排列的柱狀晶組成22. 內(nèi)部等軸晶區(qū):由紊亂排列的粗大等軸晶所組成23. 重點(diǎn)掌握各晶區(qū)形成的規(guī)律.24. 細(xì)等軸晶的形成:25. 1,激冷作用大量非均質(zhì)生核26. 2,型壁脫落的晶粒隨著澆注液流而分布于整個(gè)鑄件27. 3, "枝晶熔斷"理論28. 4,孕育處理起非自發(fā)形核作用并促進(jìn)晶粒游離以細(xì)化晶粒29. 5,控制冷卻條件(從G線(xiàn)和開(kāi)始結(jié)晶溫度線(xiàn)的位置考慮)30. 6,控制澆注工藝(在澆鑄過(guò)程中增加液流對(duì)型壁的沖刷,采用振動(dòng)方式引起更多的枝晶脫落)31. 偏析主要是由于合金在凝固過(guò)程中溶質(zhì)再分配和擴(kuò)散不充分引起的,它們對(duì)合金的力學(xué)性能,切削加工性能,抗裂性能以及耐腐蝕性能等有著程度不同的損害.32. 偏析現(xiàn)象也有有益的一面,如利用偏析現(xiàn)象可以?xún)艋蛱峒兘饘俚?33. 微觀偏析(晶內(nèi)偏析,晶界偏析)34. 宏觀偏析(正常偏析,逆偏析,帶狀偏析35. 重力偏析,V 形偏析和逆V 形偏析)36. (掌握每一種偏析的形成原因和預(yù)防措施)37. 合金中氣體的存在形式和危害性38. 存在形式:固溶體,化合物和氣孔39. 危害:40. 1.使鋼鐵脆化41. 2.形成氣孔42. 3.產(chǎn)生冷裂紋43. 4. 引起氧化和合金元素?zé)龘p44. 氣體的來(lái)源與產(chǎn)生45. 熔煉過(guò)程46. 澆注過(guò)程 47. 鑄型48. 金屬中的氣孔按氣體來(lái)源不同可分為:析出性氣孔,侵入性氣孔和反應(yīng)性氣孔.49. 掌握每一種氣孔的形成原因,特征,危害性及消除措施50. 夾雜物的分類(lèi)