材料物理化学2.ppt

* * 而后随着温度继续升高，转变量增多，电阻继续下降 当转变结束时电阻恢复随温度线性增加，这就是 点 冷却时与加热相反，电阻先随温度线性下降，当母相向马氏体转变时上升，转变终了时继续下降，由此可得 及 点。 电阻分析还可以研究钢的过冷奥氏体等温转变曲线、回火转变、回复与再结晶转变、合金时效、有序无序转变等。总之凡是转变前后或转变过程中有电阻变化现象，都可利用电阻分析方法进行研究。 室温时，合金为马氏体，随着加热温度升高，试样电阻基本随温度线性增大。 当达到 点时马氏体开始向母相转变，电阻向下偏离直线变化 * * 1.概念： 能带 禁带 允带 空能级 导带 满带 超导电性 迈斯纳效应 有效自由电子数 2.导电的物理本质：经典自由电子导电理论、量子自由电子理论、能带理论 3.超导体的两个基本特性：完全导电性、完全抗磁性 4.超导体的3个性能指标：临界转变温度Tc、临界磁场Hc、临界电流密度Jc 5.电阻分析的应用： 1）测量固溶体的溶解度曲线 2）测定形状记忆合金中的相变温度 6. 用量子自由电子理论解释金属导电现象。 第二章作业 * * 金属与合金的热电势是一个组织和结构敏感的物理量．因此．热电势对于研究金属与合金的成分及组织变化规律，是一种很有效的分析方法。 一.金属的热电现象可以概括为3个基本热电效应。 1．帕尔帖效应 不同金属中，自由电子具有不同的能量状态，如图3-1（P192图10-14） 第三章 热电性分析 3-1 金属的热电现象及物理本质 图3-1帕尔帖效应示意图 * * 由于接触电势的存在，若沿AB方向通以电流，则接触点处要吸收热量；若从反方向通以电流，则接触点处要放出热量，这种现象称为帕耳帖效应。 在某一温度下，当两种金属A和B相互接触时，若金属A的电子能量高，则电子要从A流向B，使A的电子减少，而B的电子增多，由此导致金属A的电位变正，B的电位变负．于是在金属A与B之间产生一个静电势VAB，通常称为接触电势， 吸收或放出的热量 称为帕尔帖热 (3—1) —帕尔帖系数或帕尔帖电势 —电流 —电流通过的时间 帕尔帖热可以用实验法确定，通常帕尔帖热和焦耳热总是叠加在一起的，由于焦耳热与电流方向无关，帕尔帖热与电流方向有关，利用这一特点可用正反通电法将其测出．为此，可先从一个方向通入电流，测得热量 ，这里 表示焦耳热．而后再从另一个方向通入电流，测得热量应为 。二者之差为 。根据这一特性，即可确定出 。 * * 金属中自由电子的能量还与温度有关，当一根金属导线两端温度不同时，电子也要发生迁移，于是在导体的M与M 两点之间产生一个静电势?V，见图3-2 2．汤姆逊效应 图3-2 汤姆逊效应示意图 (3-2) 电流方向与导线中热流方向一致时产生放热效应，反之产生吸热效应．吸收或放出的热量称为汤姆逊热 。 也可用正反通电法测出。 —汤姆逊系数 由于导体中存在?V，若通以电流，则在导线中除产生焦尔热外，还要产生额外的吸放热现象．这种热电现象称为汤姆逊效应． —电流 —通电时间 —导线两端温差 * * 当两种不同的金属或合金A、B联成闭合回路，且两接点处温度不同，则回路中将产生电流，这种现象称赛贝克效应，如图3-3（P192图10-15）所示。 3．赛贝克效应 图3-3赛贝克效应示意图 我们规定热电势方向为，在热端，若电流由A流向B，则B为正A为负，即在热端电流由负流向正。 赛贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差，也就是前面提到的VAB。 相应的电动势称为热电势，其方向取决于温度梯度的方向。 这种接触电势差的产生是由于两种金属中电子逸出功不同及两种金属中电子浓度不同所造成的。 * * (3-3) 、 —分别为金属A和金属B的逸出电势(V) 由式(3-3)可以得出A和B两种金属组成回路的热电势EAB 上式表明，回路的热电势与两金属的有效电子密度有关，并与两接触端的温差有关。 、 —分别为金属A和金属B的有效电子密度(m-3) —玻尔兹曼常数 —热力学温度 —电子电量 (3-4) * * 1.金属本性的影响