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(简答题)

试讨论金属晶体缺陷对其固态相变形核过程的影响。

正确答案

母相中存在的晶体缺陷如空位、位错、层错、晶界、相界等对固态相变起促进作用。由于晶格缺陷处存在有晶格畸变能,在缺陷处形核形成功减小。此外,晶体缺陷对原子迁移和新相生长也具有促进作用。一般来说,母相的晶体缺陷越多、晶粒越细,新相形核部位越多,相变速度也越快。晶界形核:由于现成界面的存在可以减少形核界面能,对形核起促进作用,新相和母相的界面只需部分重建且界面上原子扩散速率比晶内快,所以新相晶核往往优先在晶界处形成。位错形核:固态下,金属晶体中存在大量位错缺陷,固态相变新相晶核沿畸变能较高的位错线形核,使形核功减小。空位形核:空位缺陷对原子的迁移扩散具有加速作用,降低了扩散激活能对新相形核具有促进作用。

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