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本文標(biāo)題:"細(xì)胞晶生長(zhǎng)過(guò)程凝固后的固相機(jī)械金相分析顯微鏡"

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細(xì)胞晶生長(zhǎng)過(guò)程凝固后的固相機(jī)械金相分析顯微鏡

 
細(xì)胞晶間距的選擇機(jī)制
 
  鑒于細(xì)胞晶生長(zhǎng)過(guò)程研究才剛剛起步,目前的試驗(yàn)條件淬不出凝
固過(guò)程細(xì)胞端部的原因,測(cè)不出溶質(zhì)再分配系數(shù),從理論上定量分
析細(xì)胞晶間距隨著生長(zhǎng)速度變化關(guān)系仍有一定難度,因?yàn)檫@里只是
定性地分析細(xì)胞晶間距隨生長(zhǎng)速度變化關(guān)系,初步探討其選擇機(jī)制
   過(guò)濾態(tài)下細(xì)胞晶間距選擇機(jī)制
  低生長(zhǎng)速率下枝胞轉(zhuǎn)變時(shí),粗胞晶振幅比粗細(xì)胞晶間距大一個(gè)數(shù)
量級(jí),穩(wěn)定以粗胞晶生長(zhǎng)時(shí)振幅和胞間距大小相近,細(xì)胞晶界面形
貌很難淬出,從理論上預(yù)測(cè)細(xì)胞晶端部形貌和粗胞晶相似。
  穩(wěn)定態(tài)下細(xì)胞晶間距選擇機(jī)制
  以穩(wěn)定細(xì)胞晶生長(zhǎng)時(shí),細(xì)胞晶振幅隨生長(zhǎng)速度變化不大,和細(xì)胞
晶間距相近,細(xì)胞晶生長(zhǎng)的速度范圍較寬,高生長(zhǎng)速率條件下的細(xì)
胞晶。其固液界面的原子層厚度大,固液界面比界面能大,并且,
生長(zhǎng)速度較大時(shí),原液態(tài)金屬中的空穴被固定在固相中的程度大,
凝固后的固相中空穴密度大,固相中的空穴易于向亞晶界或晶界處
擴(kuò)散和聚集,以減小其晶格畸變能,這樣,空穴向胞壁處擴(kuò)散,增
加了胞壁的晶格畸變程度,胞壁處比界面能大。
  由于隨生長(zhǎng)速度提高,細(xì)胞晶端部固液界面的比界面能和細(xì)胞晶
胞壁處的比界面都能提高,所以,只有胞間距增大 ,來(lái)減小單位
體積內(nèi)細(xì)胞晶胞壁面積,降低界面能,因此,穩(wěn)定細(xì)胞晶生長(zhǎng)速度
范圍內(nèi),細(xì)胞晶間距隨生長(zhǎng)速度的提高,有緩慢增加的趨勢(shì)。
  實(shí)驗(yàn)測(cè)得細(xì)胞晶間距隨生長(zhǎng)速度變化規(guī)律和理論分析結(jié)果相一致
  1、在試驗(yàn)生長(zhǎng)速度調(diào)節(jié)范圍內(nèi),隨生長(zhǎng)速度增加,細(xì)胞晶間距
先是急劇減小,而后有緩慢增加的趨勢(shì),當(dāng)生長(zhǎng)速度從500μm/s增
加到700μm/s時(shí),細(xì)胞晶間距從23.7μm減小到16.5μm;生長(zhǎng)速度
從700μm/s增加到1200μmμ/s時(shí),細(xì)胞晶間距同則從16.5μm增加
到21.3μm。
  2、過(guò)渡態(tài)細(xì)胞晶間距是由溶質(zhì)再分配和界面能作用共同決定的
,穩(wěn)定太細(xì)胞晶間距突出表現(xiàn)了界面能在亞快速凝固中的作用。

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