无机材料科学基础第九章答案

无机材料科学基础第九章答案

第九章答案

9-2什么叫相变？按照相变机理来划分，可分为哪些相变?

解：相变是物质系统不同相之间的相互转变。按相变机理来分，可以分为扩散型相变和非扩散型相变和半扩散型相变。依靠

原子或离子长距离扩散进行的相变叫扩散型相变。非扩散型型相

变指原子或离子发生移动，但相对位移不超过原子间距。

9-3分析发生固态相变时组分及过冷度变化相变驱动力的影响。

解：相变驱动力是在相变温度下新旧相的体自由能之差

（），而且是新相形成的必要条。当两个组元混合形成固溶体

时，混合后的体系的自由能会发生变化。可以通过自由能-成分曲

线来确定其相变驱动力的大小。过冷度是相变临界温度与实际转

变温度之差，相变形核的热力学条是要有过冷度。已知驱动力与

过冷度之间的关系是：,这进一步说明了形核的热力学条。

9-4马氏体相变具有什么特征？它和成核－生成相变有何差别?

解：马氏体相变是替换原子经无扩散切变位移(均匀或不均匀)并由此产生形状改变和表面浮凸、曾不变平面应变特征的一级形核、长大的相变。

特征：具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度

快、相变有一定范围、有很大的切变型弹性应变能。

成核－生长过程中存在扩散相变，母相与晶相组成可相同可不同，转变速度较慢，无明显的开始和终了温度。

9-5试分析应变能及表面能对固态相变热力学、动力学及新相形状的影响。

解：物质的表面具有表面张力σ,在恒温恒压下可逆地增大表面积dA,则需功σdA,因为所需的功等于物系自由能的增加,且这一增加是由于物系的表面积增大所致,故称为表面自由能或表面能。应变能和表面能可以影响相变驱动力的大小，和新相的形状。

9-6请分析温度对相变热力学及动力学的影响。

解：当温度降低，过冷度增大，成核势垒下降，成核速率增大，直至达到最大值；当温度继续下降，液相粘度增加，原子或分子扩散速率下降。温度过高或过低对成核和生长速率均不利，只有在一定的温度下才有最大成核和生长速率。

9-7调幅分解与脱溶分解有何异同点？调幅分解所得到的显微结构与性能有何特点？

解：调幅分解通过扩散偏聚由一种固溶体分解成与母相结构相同而成分不同的两种固溶体。

脱溶分解是从过饱和固溶体中析出第二相的过程。

它们的主要区别如下：

（１）调幅分解属于连续型相变。它是一种无热力学能垒、无形核的固态相变。脱溶分解是形核－长大型相变，有热力学能垒，有形核过程。

（２）调幅分解初期，母相内的成分起伏是逐步建立起来的，两相的成分随时间增加而连续变化并曾正弦波分布规律，最后达到平衡相成分。脱溶分解的晶核一旦在母相中形成，其成分就是平衡相的成分，以后变化不大。

（３）调幅分解在母相中均匀的发生；脱溶分解晶核一般在晶体缺陷处形成。

（４）调幅分解中的增幅过程是通过上坡扩散。沉淀相晶核的形成是通过下坡扩散。

（５）调幅分解中的两个偏聚区曾不明晰共格界面。沉淀相与母相曾明细界面。

（６）调幅分解组织结构规则，脱溶分解组织的均匀性较差。

相同点：都是通过溶质的扩散而进行。

调幅分解所得到的显微结构通常曾准周期性和互连性的成分调制结构或海绵状组织，组织均匀细密，只有在电镜下才能分辨。

9-8当一种纯液体过冷到平衡凝固温度（T0）以下时，固相与液相间的自由焓差越来越负。试证明在温度T0附近随温度变化的关系近似地为：，式中?HV球形的表面积

则

9-16铜的熔点Tm＝1385k，在过冷度△T＝0.2Tm的温度下，通过均相成核得到晶体铜。计算该温度下的临界核胚半径及临界核胚的原子数。

（?H＝1628J/cm3、γ＝1.77×10－5J/cm2，设铜为面心立方晶体，a＝0.3615nm）

解：由,晶核体积为，晶胞的体积为，则晶胞的个数为

将已知条代入，得：J/cm3

m=1.087nm

则临界核胚的原子数为

个

9-17图9-1为晶核的半径r与△G间的关系，现有不同温度的三条曲线，请指出哪条温度最高？哪条温度最低？并说明理由。

图9-1△G~r关系曲线

解：晶核的半径相同时篇2：材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析

材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析本文关键词：材料科学，创造性，时有，审查，判断

材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析本文简介：材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析马彩霞马彩霞，（1977-），女，山西运城人，副研究员，四级专利审查

员，主要从事催化剂领域的专利审查工作。联系方式：[email protected]2*通讯作者，薛永兵，联系方式：[email protected]薛永兵2*（1.国家知识产权局专利局材

材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析本文内容：

材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析

马彩霞

马彩霞，（1977-），女，山西运城人，副研究员，四级专利审查员，主要从事催化剂领域的专利审查工作。

联系方式：[email protected]

2*通讯作者，薛永兵，联系方式：[email protected] 薛永兵2*

（1.

国家知识产权局专利局材料工程发明审查部，北京，100088；2太原科技大学化学与生物工程学院，太原，030021；）摘要：

在国内外的专利审查中，创造性的判断一直是实质审查工作中的难点和争议点。本文通过材料科学领域的真实案例，从发明与对比文1的区别点、发明实际要解决的技术问题、对比文给出的技术启示的判断以及预料不到的技术效果等方面对创造性的判断进行了技术分析，思考和总结了专利审查中有关创造性判断中需要注意的问题，有助于进一步全面、客观地进行创造性判断和