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北京石油化工学院2025年硕士研究生招生接受调剂公告
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zmus

木虫 (正式写手)

[求助] 金属掺杂，晶粒就小，结晶温度升高，求解释!

各们虫友好！
    我在材料中掺入Ti, 没有产生新的相，通过查文献可知与自己的实验中发现应该Ti替代了原材料的原子。XRD峰强随着掺杂浓度的增加而变宽，即晶粒变小。同样，我通过HTEM也观察到这种现象。除了晶粒就小以后，结晶温度也提高了很多。以前解释都是通过杂质处于晶粒边界，抑制晶粒生长，结晶温度升高来解释的。但是我这个不是复合材料，没有新有相或者Ti存在于晶粒边界（通过HTEM可以观察到）。我想问下您们有没有碰到类似的现象，是如何解释的？能不能提供一些关于这方面解释的文献，谢谢大家。

[ Last edited by zmus on 2011-12-27 at 16:15 ]
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1楼2011-12-27 16:10:37
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毛猴

铁杆木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
zhyq8767(金币+1): 感谢交流！ 2011-12-27 16:23:36
zmus(金币+10): ★★★很有帮助 非常感谢！我也想到结晶时形成成核中心，所以晶粒变小，但是这就有个问题，这样是不是更容易成核，所以结晶温度会降低。通过实验（XRD，TEM），我没有发现第二相存在，只是单一的相。 2011-12-27 16:55:53
掺Ti之后，主要是在凝固时作为形核的核心，所以可以细化晶粒。
在变形的时候，这些Ti，可能以第二相的形式在晶界处析出，由于熔点比较高，难以在再结晶温度下融入基体，再结晶过程，主要靠的是新形成的无应变的晶粒吞噬基体——表现为晶界的移动，第二相就可以钉扎晶界，使得再结晶难以进行。不过这要求第二相的尺寸比较大。在晶粒尺寸比较小的时候，结果完全相反，再结晶温度会降低，主要是为再结晶形核提供场所。（希望没有记错，请查看哈工大的《金属学与热处理》教材一书。）
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此毛猴非毛猴也~~~
2楼2011-12-27 16:20:51
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xucz

荣誉版主 (文坛精英)

金属的金属

优秀区长优秀区长优秀区长优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
zhyq8767(金币+1): 感谢交流！ 2011-12-27 22:13:51
掺入了多少量的Ti
会不会是含量少没检测到
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有所为.有所盼
3楼2011-12-27 22:10:25
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zmus

木虫 (正式写手)
引用回帖:
楼: Originally posted by xucz at 2011-12-27 22:10:25:
掺入了多少量的Ti
会不会是含量少没检测到

谢谢，掺入量有10%，我做过掺杂其它杂质，更小的量都会检测出来的。
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4楼2011-12-28 08:19:54
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qlf_126

至尊木虫 (知名作家)

优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
zmus(金币+20): ★★★很有帮助 谢谢！希望通过交流让我都了解些。 2011-12-28 09:06:03
LZ   ”在材料中掺入Ti, 没有产生新的相，通过查文献可知与自己的实验中发现应该Ti替代了原材料的原子。”
可以理解由于Ti原子与你原材料的原子晶格点阵及半径尺寸较接近  满足Hume-Rothery条件  所以二者形成了无限固溶体！那么Ti原子作为溶剂原子，它的固溶是不会改变溶剂的晶格点阵的  只是引起了原材料晶格点阵的畸变，这些畸变能的存在是不是也能解释固溶后结晶温度的升高呢！！
当然个人也完全赞同1楼观点！仅供参考……
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泥鳅——也是鱼！！！
5楼2011-12-28 08:20:04
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zmus

木虫 (正式写手)
忘记说了，我做的材料为半导体材料，不是金属，掺Ti为的是升高结晶温度。
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6楼2011-12-28 09:14:11
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随缘花开

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
zmus(金币+20): ★★★很有帮助 2011-12-29 08:29:32
加入的Ti其晶格常数与原液相中的物质晶格常数匹配，成为凝固过程异质形核的核心，凝固时需要的过冷度就较低，能够在低于熔点的较高温度结晶，掺杂的Ti具有较高的熔点，在液相结晶时作为未熔固体杂质，成为大量的异质形核的核心，大大提高了形核率，所以最后得到的晶粒细小。
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lifeisnotalwayswhatwewantittobe...
7楼2011-12-28 23:31:34
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
引用回帖:
2楼: Originally posted by 毛猴 at 2011-12-27 16:20:51:
掺Ti之后，主要是在凝固时作为形核的核心，所以可以细化晶粒。
在变形的时候，这些Ti，可能以第二相的形式在晶界处析出，由于熔点比较高，难以在再结晶温度下融入基体，再结晶过程，主要靠的是新形成的无应变的晶 ...

学习了！！

请问有没有这本哈工大的《金属与热处理》分享啊？谢谢！
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
8楼2011-12-29 03:20:24
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icic2012

金虫 (著名写手)
★
感谢参与，应助指数 +1
zhyq8767(金币+1): 感谢交流！ 2011-12-29 10:10:03
毛猴(应助指数-1, 违规存档): ... 2011-12-29 12:08:38
掺Ti之后，主要是在凝固时作为形核的核心，所以可以细化晶粒。
在变形的时候，这些Ti，可能以第二相的形式在晶界处析出，由于熔点比较高，难以在再结晶温度下融入基体，再结晶过程，主要靠的是新形成的无应变的晶粒吞噬基体——表现为晶界的移动，第二相就可以钉扎晶界，使得再结晶难以进行。不过这要求第二相的尺寸比较大。在晶粒尺寸比较小的时候，结果完全相反，再结晶温度会降低，主要是为再结晶形核提供场所。（希望没有记错，请查看哈工大的《金属学与热处理》教材一书。）
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9楼2011-12-29 08:40:01
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zmus

木虫 (正式写手)
引用回帖:
楼: Originally posted by icic2012 at 2011-12-29 08:40:01:
掺Ti之后，主要是在凝固时作为形核的核心，所以可以细化晶粒。
在变形的时候，这些Ti，可能以第二相的形式在晶界处析出，由于熔点比较高，难以在再结晶温度下融入基体，再结晶过程，主要靠的是新形成的无应变的晶 ...

你也不会直接复制一楼版主的回答吧？
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10楼2011-12-29 09:18:51
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