第六章熔体和晶态固体.pptxVIP

第六章熔体和晶态固体熔体和晶态固体是物质存在的三种基本形态之一，它们在材料科学、化学和物理学等领域具有重要的研究意义。本章将探讨熔体和晶态固体的基本概念、性质以及它们之间的相互转化。侃侃by侃侃

6.1熔体的性质1流动性熔体具有流动性，可以流动和变形。2表面张力熔体表面具有表面张力，使其表面尽可能收缩。3黏度熔体的黏度决定其流动阻力。4密度熔体的密度比固体略低，温度升高则密度降低。熔体的性质是指在熔融状态下物质所表现出的特征。除了流动性、表面张力、黏度和密度之外，熔体的热膨胀系数也是一个重要的性质。

熔体的流动性定义熔体是指处于液态的物质，具有流动性。流动性是指物质在受力时发生形变的能力。影响因素熔体的流动性受温度、压力和分子间作用力的影响。温度越高，流动性越强；压力越高，流动性越弱；分子间作用力越强，流动性越弱。测量方法熔体的流动性可以用黏度来衡量。黏度是指液体抵抗流动的一种性质。黏度越大，流动性越弱。

熔体的表面张力1定义熔体的表面张力是指液体表面层分子所受到的吸引力与液体内部分子所受到的吸引力之差。2影响因素熔体的表面张力受到温度、成分和表面活性物质的影响。3测量方法熔体的表面张力可以使用毛细管法、最大气泡压力法等方法进行测量。4应用熔体的表面张力在材料科学、冶金学和化学工程等领域具有重要应用。

熔体的黏度流体阻力熔体黏度反映了熔体流动时抵抗变形的能力。它与熔体内部的分子间作用力相关，作用力越大，黏度越高。温度影响熔体的黏度与温度密切相关。温度升高，分子热运动加剧，分子间作用力减弱，黏度下降。测量方法常用的熔体黏度测量方法包括毛细管法、旋转粘度计法和振动粘度计法。

熔体的密度定义熔体的密度是指单位体积熔体的质量。熔体的密度通常低于其固态对应物的密度，因为熔体中的原子或分子排列更加松散。影响因素温度压力熔体成分测量方法熔体密度的测量方法包括阿基米德原理、浮力法和振动法等。应用熔体密度的测量在材料科学、冶金学和化学工程等领域具有重要意义。它可以帮助研究人员了解熔体的物理和化学性质，并优化工艺参数。

熔体的热膨胀系数定义熔体的热膨胀系数是指温度升高1摄氏度时，熔体体积的相对变化量。它反映了熔体对温度变化的敏感程度。影响因素熔体的热膨胀系数受多种因素的影响，包括熔体的化学组成、温度、压力以及熔体的结构。应用熔体的热膨胀系数在许多工程领域中都有重要的应用，例如在设计桥梁、建筑物、管道等结构时，需要考虑材料的热膨胀特性。

6.2熔体的结构短程有序熔体中原子间存在着近邻原子之间的排列规则，但这种规则只存在于很短的距离内，即短程有序。中程有序熔体中原子排列存在一定的中程有序性，即在短程有序的基础上，原子排列存在一定的周期性，但这种周期性并不完整，且随着距离的增加而减弱。长程无序熔体中原子排列没有长程有序性，即原子排列不具周期性，而且原子之间的距离也不固定，表现出长程无序的特征。

熔体的短程有序原子排列熔体中原子间距基本保持固态时的距离，原子排列呈现短程有序，即原子在熔体中倾向于以固体时相同的配位数与最近邻原子紧密排列，但这种有序性只在几个原子层范围内存在。有序范围熔体的短程有序范围一般只有几个原子层，远小于晶体中长程有序的范围，因此熔体的结构表现出短程有序和长程无序的特点。结构特征熔体中原子在短程有序的区域内保持着与固体类似的结构特征，如配位数和键角，但由于热运动和原子迁移，这种有序性在空间上是不连续的，并且会随时间变化。

熔体的中程有序定义熔体中，原子或分子之间存在着短程有序，但也存在着中程有序。中程有序是指原子或分子在一定范围内保持着一定的排列顺序，但这种顺序并不像晶体那样具有长程有序性。特点中程有序的距离范围一般在几个原子或分子直径之间。中程有序的存在导致熔体具有某些固体的性质，例如，熔体具有黏度和表面张力。

熔体的长程无序1原子排列的随机性熔体中原子排列没有规律，处于完全无序状态。原子间距离和方位角都没有固定值，表现出随机性。2缺乏周期性结构熔体中原子没有固定的周期性排列，不存在像晶体那样具有长程有序的晶格结构。3短程有序的存在熔体中原子之间仍然存在短程有序，即在短距离内，原子排列会受到周围原子的影响，形成相对有序的结构。

6.3熔体的相变1相变的热力学条件熔化和凝固是典型的相变过程。熔化需要吸收热量，凝固则释放热量。2相变的动力学过程熔化的动力学过程可以分为两个阶段:成核和长大。凝固过程则相反，从晶核长大到形成固体。3相变的类型熔体和晶态固体之间的相变不仅限于熔化和凝固。还可以发生其他相变，例如升华、凝华、汽化和液化。

相变的热力学条件吉布斯自由能相变发生时，体系的吉布斯自由能减小，这是一个自发过程。焓变相变通常伴随着焓变，例如固体熔化成液体时需要吸收热量。熵变相变通常伴随着熵变，例如固体熔化成液体时熵增