熱動(dòng)復(fù)習(xí)題由亞穩(wěn)相向穩(wěn)定轉(zhuǎn)變不需要推動(dòng)力

判斷由亞穩(wěn)相向穩(wěn)定相轉(zhuǎn)變不需要推動(dòng)力。壓力可以改變材料的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致材料發(fā)生相變。對(duì)于凝聚態(tài)材料，隨著壓力升高,提高。BCC－FCC轉(zhuǎn)變溫度也升高熱力學(xué)第三定律：在0K時(shí)任何純物質(zhì)的熵值等于零。在高溫下各種物質(zhì)顯示相同的比熱。溶體的性質(zhì)主要取決于組元間的相互作用參數(shù)。金屬和合金在平衡態(tài)下都存在一定數(shù)量的空位，因此空位是熱力學(xué)穩(wěn)定的缺陷。固溶體中原子定向遷移的驅(qū)動(dòng)力是濃度梯度。溶體中析出第二相初期，第二相一般與母相保持非共格以降低應(yīng)變能。相變過(guò)程中如果穩(wěn)定相的相變驅(qū)動(dòng)力大于亞穩(wěn)相，一定優(yōu)先析出。焓具有能量單位，但它不是能量，也能量守恒定律；但是系統(tǒng)的焓變可由能量表達(dá)根據(jù)理查德規(guī)則，所有純固體物質(zhì)具有大致相同的熔化熵。合金中由亞穩(wěn)相向穩(wěn)定相轉(zhuǎn)變不需要推動(dòng)力。合金的任何結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變都可以通過(guò)應(yīng)力驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在馬氏體相變中，界面能和應(yīng)變能構(gòu)成正相變的阻力，但也是逆相變的驅(qū)動(dòng)力。在高溫下各種純單質(zhì)固體顯示相同的等容熱容。二元溶體的混合熵只和溶體的成分有關(guān)，與組元的種類無(wú)關(guān)。材料相變形核時(shí)，過(guò)冷度越大，臨界尺寸越大。二元合金在擴(kuò)散時(shí)，兩組元的擴(kuò)散系數(shù)總是相同。固溶體中原子定向遷移的驅(qū)動(dòng)要來(lái)自濃度梯度材料相變形核時(shí)，過(guò)冷度越小，臨界尺寸越大根據(jù)熱力學(xué)原理，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)槭梢栽诟邏合峦瓿?，也可以在低壓下完成?jiǎn)答題常用金屬和一般金屬所具有的普遍規(guī)律不同，請(qǐng)是那種金屬？簡(jiǎn)要解釋其原因？（8分HTS,低溫下，TS項(xiàng)貢獻(xiàn)很小，GHH大于密排結(jié)構(gòu),疏排結(jié)構(gòu)的自G也大于密排結(jié)構(gòu)。所以低溫下密排結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定相。高溫下，GTS項(xiàng)，而疏排結(jié)明史上扮演了最重要作用的金屬，F(xiàn)e。鐵是具有磁性的金屬，磁性自由能的貢獻(xiàn)是使得鐵從上（焓和熵）（8分GHTS,因此在某個(gè)空位濃度將出現(xiàn)自由能的最小值，此時(shí)的空試舉出三種二元溶體模型；簡(jiǎn)要各溶體模型的原子相互作用能IAB的特征（6分型，IAB0的常數(shù)；對(duì)于亞工作溶體模型，IAB為溶體濃度的函數(shù)。試舉出三種二元溶體模型簡(jiǎn)要各溶體模型的原子相互作用能IB的特征根下圖a)中出的成分－自由能曲線在自由能曲線上穩(wěn)定區(qū)亞穩(wěn)區(qū)和失穩(wěn)區(qū)b)曲線。溶體模型，IAB0的常數(shù)；對(duì)于亞工作溶體模型，IAB為溶體濃度的函數(shù)。試?yán)媒o出的a,b兩種溶體Gm-X圖中化學(xué)勢(shì)的圖解示意圖，兩種溶體的擴(kuò)散（7分） 向Cu中加入微量的Bi、As合金時(shí)所產(chǎn)生的效果完全不同。加入微量的Bi會(huì)使Cu顯著變脆，而電阻沒(méi)有顯著變化，加入微量的As并不會(huì)使Cu變脆，但是能顯著提（8分）從相圖可以看出，Bi在Cu中的溶解度可以忽略，加入微量的Bi會(huì)出現(xiàn)純組元Bi，并分布在晶界Cu變脆；AsCu中有一定的溶解度，添加微量的As不會(huì)有第二相Cu3Au析出，因此不會(huì)Cu脆化，但是能提高電阻。分具有怎樣的關(guān)系？（5分）2個(gè)自組織現(xiàn)象的實(shí)（6分）產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)(遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)的自組織現(xiàn)象)的四個(gè)必要條件是什么？以馬氏體為例，在長(zhǎng)大階段的自由能以及界面能和應(yīng)變能如何變化？（8分）Gibbs-Thomson方程，簡(jiǎn)要說(shuō)（7分）dr/dtDC()(12VB)(11)

DDexp(Q

設(shè)兩個(gè)半徑不等的相鄰相顆粒析出于Gibbs-Thomson方程可知，固溶體溶解度與相的半徑r有關(guān)。lnCC

rB在C(r)

相顆粒的半徑越小，與相平衡的B原子的溶解度就越大。如果相顆粒與相處于平衡狀態(tài)，則在兩個(gè)顆粒之間的B原子的濃度梯度。在此濃度梯度驅(qū)動(dòng)力的自有能可表示為：G=Gideal+GE,其中：GidealGE>0,則會(huì)出現(xiàn)如右圖的情況：在某一溫度下，G的曲線出現(xiàn)兩個(gè)峰值。1GABABXA

d(Gideal)/

XB

d(Gideal)/

limd(GEdXCC為常數(shù)XX1時(shí)，總有G<0分析計(jì)算題/882C,14.65kJ/mol800C-Ti轉(zhuǎn)變?yōu)?Ti的相變驅(qū)動(dòng)力（不計(jì)上述過(guò)冷溫度范圍對(duì)相變的焓變及熵變的影響（10分）在平衡溫度

GTHTHT GT T

對(duì)于固態(tài)相變，如果相變溫度不遠(yuǎn)離

T T

TT0T

0T THT0T

82K14.65kJ/

kJ/（15分）Pr在25C和0.1MPa下，石和石墨的標(biāo)準(zhǔn)熵分別為2.4mlK和5.7m,標(biāo)395kJ/mol394kJ/mol,3.5g/cm323g/cm3,12g試計(jì)算石墨在此條件下轉(zhuǎn)變?yōu)槭南嘧凃?qū)動(dòng)力試根據(jù)自由能與積和溫度的關(guān)系（dG=VdP-Sd）計(jì)算室溫下實(shí)現(xiàn)石墨－石轉(zhuǎn)變所需臨界壓（不計(jì)壓力對(duì)石墨以及壓力對(duì)石造成的體積改變（15分）在25C和0.1MPa下,石墨-石轉(zhuǎn)變自由能變化Hg

395394

kJ/Sg

2.45.7

J/molGHgd298S

J/在25C和0.1MPa下石墨轉(zhuǎn)變?yōu)槭南嘧凃?qū)動(dòng)力為1983dGVdP

G

Gg

Gd

PGgd/Gg

VP

3.43

.8J173

/0

碳鋼淬火馬氏體在進(jìn)行低溫回火時(shí)，并不析出該溫度下的穩(wěn)定碳化物Fe3C(),而是首先析出一種碳含量更高的亞