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1、第二章 材料凝固理论第二章 材料凝固理论上）2.1 材料凝固概述2.2 凝固的热力学基础2.2.1 状态函数的概念图2-4： 容器内气体压力做体积功 Gibbs自由能自由能G）- 在恒温等压下在恒温等压下使用。使用。 Helmholtz自由能自由能F） - 在恒温定在恒温定容下使用。容下使用。 G = pV + F 或：或：dG = pdV + dF2.2.2 状态变化的自发性 响下，这个过程不可逆转，故自响下，这个过程不可逆转，故自发过程发过程又叫不可逆过程。又叫不可逆过程。到极小值时，体系达到平衡。到极小值时，体系达到平衡。2.2.3 界面张力即：界面张力在数值上等于单位面积上的表面即：界
2、面张力在数值上等于单位面积上的表面能当凝聚相具有各向同性时）能当凝聚相具有各向同性时）, 方向是使液膜方向是使液膜面积减小方向。当薄膜为液膜时即可理解是表面积减小方向。当薄膜为液膜时即可理解是表面张力。面张力。v界面张力的单位是界面张力的单位是N/m ，界面能的单位是，界面能的单位是J/m2 。2.3 形 核2.3.1 凝固的热力学条件 SpTGppTSTG222.3.2 自 发 形 核：靠外来杂质界面或各种衬底形核的靠外来杂质界面或各种衬底形核的过程。过程。2.3.2 自发形核 1KTGKTGCIAexpexpIT* 0.2Tm T2.3.3 非 自 发 形 核 v T* T*IheIheIho T* I T 非均质形核、均质形核过冷度与形核率 2.3.4 形 核 剂2.4 晶体生长2.4.1 固液界面的结构图图2-17 界面的宏观形态界面的宏观形态2.4.2 晶体生长方式原子长大沉积过程越容易。对于光原子长大沉积过程越容易。对于光滑界面，原子主要依靠台阶长大。滑界面，原子主要依靠台阶长大。对这两种长大方式，对这两种长大方式， 粗糙界面的连粗糙界面的连续长大要比光滑界面的侧向长大容续长大要比光滑界面的侧向长大容易得多。易得多。2.4.3 生长速度两相完全共格
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