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1、1l凝固：物质从液态到固态的转变过程。凝固：物质从液态到固态的转变过程。 l 若凝固后的物质为晶体，则称之若凝固后的物质为晶体，则称之l 为结晶。为结晶。l凝固过程影响后续工艺性能、使用性能凝固过程影响后续工艺性能、使用性能和寿命。和寿命。l凝固是相变过程，可为其它相变的研究凝固是相变过程，可为其它相变的研究提供基础。提供基础。21 液态材料的结构液态材料的结构 结构：长程无序而短程有序。结构：长程无序而短程有序。 特点（与固态相比）：原子间距较大、原子配位数较特点（与固态相比）：原子间距较大、原子配位数较小、原子排列较混乱。小、原子排列较混乱。32 过冷现象过冷现象 supercooling

2、supercooling （1）过冷：液态材料在理论结晶温度以下仍保持液态的现象。）过冷：液态材料在理论结晶温度以下仍保持液态的现象。（2）过冷度：液体材料的理论结晶温度）过冷度：液体材料的理论结晶温度(Tm) 与其实际温度之差。与其实际温度之差。 T=Tm-T (见冷却曲线见冷却曲线) 注注: 过冷是凝固的必要条件过冷是凝固的必要条件 (凝固过程总是在一定的过冷度下进行凝固过程总是在一定的过冷度下进行)。 43 结晶过程结晶过程（1）结晶的基本过程：）结晶的基本过程：形核长大形核长大。（见示意图）。（见示意图）（2）描述结晶进程的两个参数）描述结晶进程的两个参数形核率形核率：单位时间、单位体

3、积液体中形成的晶核数量。用：单位时间、单位体积液体中形成的晶核数量。用N表示。表示。长大速度长大速度：晶核生长过程中，液固界面在垂直界面方向上单位时间：晶核生长过程中，液固界面在垂直界面方向上单位时间 内迁移的距离。用内迁移的距离。用G表示。表示。51 热力学条件热力学条件（1）G-T曲线曲线 a 是下降曲线：由是下降曲线：由G-T函数的一次导数（负）确定。函数的一次导数（负）确定。 dG/dT=-S b 是上凸曲线：由二次导数（负）确定。是上凸曲线：由二次导数（负）确定。 d2G/d2T=-Cp/T c 液相曲线斜率大于固相：液相曲线斜率大于固相： 由一次导数大小确定。由一次导数大小确定。 二曲线相交于一点，即材料的熔点。二曲线相交于一点，即材料的熔点。61 热力学条件热力学条件（2）热力学条件）热力学条件 Gv=LmT/Tm a T0, Gv0时时, Gk非非T2T1)29本章小结与习题讨论课4 液态金属凝固时需要过冷，那么固态金属熔化时是否需要过热？液态金属凝固时需要过冷，那么固态金属熔化时是否需要过热？ 为什么？为什么？5 假设凝固时的临界晶核为立方体形状，求临界形核功。分析在同样过假设凝固时的临界晶核为立方体形状，求临界形核功。

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