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简答题分析纯金属生长形态与温度梯度的关系.
  • 纯金属生长形态是指晶体宏观长大时固-液界面的形貌.界面形貌取决于界面前沿液相中的温度梯度.(1)平面状长大:当液相具有正温度梯度时,晶体以平直界面方式推移长大.此时,界面上任何偶然的、小的凸起深入液相时,都会使其过冷度减小,长大速率降低或停止长大,而被周围部分赶上,因而能保持平直界面的推移.长大过程中晶体沿平行温度梯度的方向生长,或沿散热的反方向生长,而其它方向的生长则受到限制.
    (2)树枝状长大:当液相具有负温度梯度时,晶体将以树枝状方式生长.此时,界面上偶然的凸起深入液相时,由于过冷度的增大,长大速率越来越大;而它本身生长时又要释放结晶潜热,不利于近旁的晶体生长,只能在较远处形成另一凸起.这就形成了枝晶的一次轴,在一次轴成长变粗的同时,由于释放潜热使晶枝侧旁液体中也呈现负温度梯度,于是在一次轴上又会长出小枝来,称为二次轴,在二次轴上又长出三次轴……由此而形成树枝状骨架,故称为树枝晶(简称枝晶).
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