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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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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。)
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
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:
: 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。
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……
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。
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。
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!
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。)
9楼2011-12-29 08:40:01
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zmus

木虫 (正式写手)

引用回帖:
: 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?
10楼2011-12-29 09:18:51
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