[材料科学]固态相变 第三章晶体的界面与显微组织.pdf

Phase transformation in solids 第三章 晶体的界面和显微组织 Crystal interfaces and microstructure 2012年04月 1 本章主要内容和基本概念 （1）界面类型 （2 ）表面自由能和晶体的平衡形状 （3 ）晶界面的平衡和迁移 （4 ）相界面的平衡和迁移 2 界面类型 界面平衡 界面结构 界面迁移 单晶体形状 界面能 驱动力 多晶体形状 应变能 迁移速率 脱溶物形状 迁移率 迁移方式 重要公式关联性 重要概念（定义） 3 课堂练习 （1）： 1. 什么是比界面能和界面张力，两者之间是否有关系？ 2. 固体中存在哪几种界面？ 3. 什么是重合位置点阵？大角度晶界和它有何关系？ 4. 为什么通常单晶体具有规则的外形？这些外形与晶体内 部原子排列有何关联？ 5. 多晶体变形材料加热到某一温度发生再结晶，为什么在 结晶过程，晶界背向晶粒曲率中心移动，而当再结晶结 束后，晶粒进一步长大，晶界朝向晶粒曲率中心移动？ 4 Morphology of PbS crystal with NaCl structure 5 课堂练习 （2 ）： 1. 根据自由能判据说明一个孤立单晶体的平衡形状。 2. 共格孪晶界与非共格孪晶界有何区别？为什么共格孪晶 界的界面能比非共格孪晶界低？ 3. 当大角度晶界能为各向同性时，为什么平衡时晶界之间 的夹角近似为120？ 4. 如何利用热蚀法测定大角度晶界能？ 6 课堂练习 （2 ）： 5. 推导 2 V ΔG V ΔP m Δ m r 并说明为什么在晶粒长大过程，晶界朝向晶粒曲率 中心移动。 P P凹 凸 L d r