整理背诵版固态相变重要简答以及重要名词解释

相变部分的重点1金属固态相变1.固态相变的特点：具有确定的形状，较高的切变强度，内部原子按点阵规律排列并且总是不同程度存在着各种分布很不均匀的结构缺陷。（1）.与液态相变一样，驱动力是新旧两相的自由能差。（2）.新相与母相界面上原子排列易保持一定的匹配，根本原因在于有力于相变阻力的降低，固态相变产生的相界面的分类：a.共格界面：当界面上的原子所占据的位置恰好是两相点阵共有的位置时，两相在界面上的原子可以一对一的相互匹配，这种界面叫共格界面。b.半共格界面：界面上两相原子部分地保持匹配。c.非共格界面：当两相界面的原子排列差异很大，即错配度很大时，原子间的匹配关系不再维持。（3）.新相与母相之间存在一定的晶体学位相关系当两相界面为共格或半共格时，新相和母相之间必然有一定的位相关系。若两相间没有确定的位相关系，则界面肯定为非共格界面。（4）.新相习惯于在母相的一定晶面上形成固态相变时，新相往往以特定的晶向在母相的特定晶面上形成，这个晶面称为惯习面，晶向为惯习方向，这种现象称为惯习现象，是由于降低界面能和应变能以致减小相变阻力所造成的。（5）.母相晶体缺陷对相变起促进作用。（6）.易于出现过渡相。2.固态相变的基本类型：按相变过程中的形核与长大的特点分为：扩散型，非扩散型，半扩散型相变。a.扩散型相变：新相的形核和长大主要依靠原子进行长距离的扩散，或者说依靠相界面的扩散移动进行（非共格的）b.非扩散型相变：新相的成长通过类似塑性变形过程的滑移和孪生那样，孪生切变和转动而进行，相界面共格c.半扩散型相变：（贝氏体的转变）块状转变。2.马氏体转变特点:1.马氏体转变是在无扩散的情况下进行的.由于马氏体转变是在较大的过冷度条件下进行的,铁原子,碳原子及其它合金元素活动能力较低,因此点阵重构是由原子集体有规律的近程性的完成.2.马氏体的转变过程中会在表面产生浮凸．3.马氏体转变具有一定的位向关系和惯习面．马氏体是在奥氏一定的结晶面上形成的，此面称为惯习面，它在相变过程中不变形，也不转动．由于马氏体转变时新相和母相始终保持切变共格性，因此马氏体转变后新相和母相之间存在一定的结晶学位向关系．主要在Ｋ－Ｓ位向关系和西山位向关系．4.降温转变及马氏体转变的高速特点．相变部分的重点2马氏体转变是在一定的温度范围内进行的，马氏体转变动力学的主要形式有变温转变和等温转变两种．降温形成的马氏体其转变速度极快．5.马氏体转变具有可逆性．6.合金元素无扩散．马氏体力学性能：1.马氏体最主要的特点就是具有高强度和高硬度。它的强度随着含碳量的升高而升高。a.含碳量小于0.5%时，马氏体的硬度随着含碳量的增加而急剧增高。b.含碳量大于0.8%时，硬度下降，这是因为含碳量增加后，残余奥氏体量增加，从而使钢的硬度有所降低。2.马氏体的塑性和韧性很差，很脆。马氏体的晶粒越细小，组织的力学性能越好。3.贝氏体转变特点：钢在珠光体转变温度以下，马氏体转变温度以上的温度范围内过冷奥氏体发生的转变称为贝氏体转变（中温转变）．贝氏体也是由铁素体与渗碳体组成的机械混合物．贝氏体的组织形态主要是羽毛状和颗粒状．贝氏体的性能主要取决于组织形态．其各相的形态，分布都影响贝氏体的性能．上贝氏体的形成温度较高，铁素体与碳化物分布具有明显的方向性，因此这种组织易产生脆断．下贝氏体中铁素体针细小而均匀分布，帮位错密度很高，而且韧性也很好，具有良好的机械混合性能．粒状贝氏体的抗拉强度和屈服强度随小岛所占的面积的增多而提高．下贝氏体比回火高碳马氏体具有更高的韧性，较低的缺口敏感性和裂纹敏感性．（１）贝氏体转变是一个形核与长大过程（２）贝氏体中铁素体是形成是按马氏体转变机构进行的．（３）贝氏体中碳化物的分布与形成温度有关．（４）贝氏体的组织形态具有多样性特点．（５）贝氏体转变是有扩散性，有共格的转变．贝氏体的组织中存在许多的结构．贝氏体转变具有不完全性．合金元素无扩散．贝氏体力学性能：1.上贝氏体：形成温度高，铁素体粗大，C的过饱和度低；强度和硬度较高，越靠近贝氏体上限温度，形成的上贝氏体韧性越差，强度越低。2.下贝氏体：铁素体细小，分布均匀，在铁素体内沉淀析出大量细小，弥散的碳化物，位错密度很大。强度高，韧性好，缺口敏感性和脆性转折温度低。相变部分的重点34.珠光体转变特点：过冷奥氏体在Ａ１温度以下形成的铁素体和渗碳体的机械混合物．共析成分的奥氏体过冷到Ａ１线至鼻温之间发生的转变称为珠光体转变．珠光体的机械性能主要取决于层片间距的大小．层片间距越小其机械性能也越好．其强度和硬度也越高．同时塑性韧性也有所改善．（１）珠光体转变是高温转变．（２）珠光体的转变也具有形核与长大两个过程．中高碳钢一般以渗碳体为领先相．（３）珠光体转变是通过铁碳原子同时扩散来完成的，因属于扩散性相变．（４）珠光体转变有共格产生．（５）合金元素通过扩散完成重新分布．形成的是两相组织．珠光体力学性能：a.片状珠光体主要取决于珠光体片层的间距，间距越小，珠光体的性能越好：强度和硬度越高，塑性和韧性越好。细化奥氏体的晶粒也可以提高珠光体的强度，改善塑性和韧性。b.粒状珠光体的性能与渗碳体的颗粒大小有关，颗粒越细小，铁素体的相界面积越大，强度和硬度就越高。（1）.含碳量相同的时候：粒状与片状两相的相界面少，故粒状强度较低，但塑性和韧性较高。（2）.抗拉强度相同时：粒状比片状的疲劳强度更高。（3）.硬度相同时：粒状比片状的综合力学性能好得多，因为粒状不易产生应力集中。5.沉淀硬化沉淀硬化（析出强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。沉淀硬化的机理：沉淀硬化是通过金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体的方式，向晶体内引入高度弥散的质点和不均匀性（偏聚）等大量晶体缺陷，这些缺陷强烈的阻碍位错运动，从而会明显地提高金属强度。6.玻璃化转变:a.无定型物质的玻璃态和液态之间的转变。b.对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。c.玻璃化转变也发生于结晶聚合物的非晶区中。d.发生玻璃化转变的温度称为玻璃化温度，以Tg表示，是高聚物的特征相变部分的重点4温度。它是e.非晶态热塑性塑料使用温度的上限，是橡胶使用温度的下限。f.玻璃化转变对聚合物性能尤其是力学性能变化很大，非晶聚合物的模量可产生3～4个数量级的变化。玻璃化温度通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。1.各向异性的概念，产生机理，并描述特点.概念：晶体在不同方向的物理化学特性也不同。机理：晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同。特点：晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的弹性膜量、硬度、热膨胀系数、导热性、电阻率、电位移矢量、电极化强度、磁化率和折射率等都是不同的。各向异性作为晶体的一个重要特性具有相当重要的研究价值。2.非晶固体的概念，晶界，形成机理，核心及其性能.概念：物质的原子排列是混乱的，就象一堆钢球的混乱堆积。晶界：非晶中没有晶粒，也就没有晶界的概念。形成机理：为了获得非晶态，一般将金属与其他物质混合，当原子尺寸和性质不同的几种物质搭配混合后，就形成了合金。这些合金具有两个重要性质：A、合金的成分一般在冶金学上的所谓“共晶”点附近，它们的熔点远低于纯金属。B、由于原子的种类多了，合金在液体时它们的原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说更加容易被“冻结”成非晶。核心：非晶态物质内部则没有这种周期性。由于结构不同，非晶态物质具有许多晶态物质所不具备的优良性质。性能：非晶态材料是一类新型的固体材料各种新型非晶态材料由于其优异的机械特性电磁学特性、化学特性、电化学特性及优异的催化活性，已成为一大类发展潜力很大的新材料。3.高分子在结晶方面的特征（高分子在结晶方面与低分子的异同）1.相似性：（1）晶粒尺寸受过冷度的影响。（2）高分子的结晶过程包括形核和长大的过程。（3）非均匀形核需要的过冷度较均匀形核小。相变部分的重点5（4）高分子的等温结晶转变量也可以用阿弗拉密方程来描述。2.差异性：高分子结晶具有不完全性，这起因于大分子链结构的特征，影响高分子结晶能力的因素有：（1）.链的对称性：（2）.链的规整性：对于主链完全无规则，不具有对称中心的高分子，一般都失去了结晶能力。（3）.共聚效应：无规共聚通常会破坏链的对称性和规整性，使得结晶能力下降或消失。（4）.链的柔顺性；4.影响高分子柔顺性的主要因素有：（1）.主链结构的影响：主链的结构对高分子的高柔性的影响起决定性性的作用。（2）.取代基的影响：取代基的位置极性，沿分子链排布的距离，对称性和取代基的体积等对高分子的柔顺性都有影响。（3）.交联的影响化学键交联影响单键内旋。5.影响高分子材料变形的因素（1）.温度；（2）.应变速率；（T升高，应变速率降低）（3）.分子的重量；（4）.结晶度的影响。（交联程度）（结晶度增加，抗拉强度增加，变形困难，结晶度的增加不仅伴随强度的提升，同时材料变脆）**结晶度的影响因素：冷却速率和晶体的结构**6.关于陶瓷晶体材料结构陶瓷的元素结合力主要为离子键、共价键或离子共价混合键。这些化学键的特点是高的键能和键强，它们赋予结构陶瓷以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损和良好的抗氧化性等基本性能。陶瓷晶体结构特点陶瓷晶体中大量存在的是离子晶体，由于离子键不具有方向性和饱和性，有利于空间的紧密堆积，堆积方式取决于阴阳离子的电荷和离子半径r的相对大小。滑移系数目少，位错结构复杂。6.2陶瓷材料变形特点及微观解释相对金属和高分子材料而言，脆、难以变形时陶瓷材料的一大特点，因为陶相变部分的重点6瓷材料是以离子键和共价键构成的。对于共价键陶瓷晶体，因为共价键有方向性和饱和性，键能高，并且共价键晶体的位错宽度一般极窄，决定了其难以变形。对于离子键结合的陶瓷晶体，离子键要求正负离子相间排列，在外力的作用下，当位错运动一个原子间距时，由于存在巨大的同号离子的库伦电斥力，致使位错沿着垂直或平行于离子键方向很难运动，因此对于离子键多晶陶瓷，往往很脆，且易在晶界形成裂纹，最终导致脆性断裂。7、刃型位错的特征:1.刃型位错有一个半原子面．2.刃型位错可解释为晶体中以滑移区和未滑移区的分界线．3.滑移面必定是同时包含有位错线和滑移矢量的平面，在其它面上不能滑移．4.晶体中存在刃型位错之后，位错周围的点阵发生弹性畸变，既有切应变又有正应变．5.在位错线周围的过渡区每个原子具有较大的平均能量．8、螺型位错的特征:1.螺型位错无半原子面，原子错排是呈轴对称的．2.螺型位错可分为右旋和左旋螺型位错．3.螺型位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线，而且位错线的移动方向与晶体滑移方向互相垂直．4.螺型位错的滑移面不是唯一的凡是包含螺型位错线的滑移面都可以做为它的滑移面．5.螺型位错线周围点阵也发生畸变，但是只有平行于位错线的切应变而无正应变，不会引起体积的膨胀和收缩．6.螺型位错周围的点阵畸变随离位错线距离的增加而急剧减少，故它也是包含几个原子宽的线缺陷．9、柏氏矢量及其特征：a.柏氏矢量是一个反映位错周围点阵畸变积累的物理量．矢量的方向表示位错的性质和位错的取向．而大小则表示畸变的程度，称为位错强度．b.柏氏矢量的与回路起点及其具体途径无关，只要不和其它位错线相遇，不论回路怎样扩大，缩小或任意移动，由此回路确定的柏氏矢量是唯一的，这一点称为柏氏矢量的守恒性．c.一根位错线有唯一的柏氏矢量．位错线在晶体中运动或改变方向时，其柏氏矢量不变．d.若一个柏氏矢量为b的位错可以分解为几个柏氏矢量的位错，则分解后各相变部分的重点7柏氏矢量之和等于原位错的柏氏矢量．若有数个位错线交于一点，则指向结点的各位错线的柏氏矢量之和应等于离开结点的各位错线的柏氏矢量之