晶粒尺寸与试样厚度相比还非常小-金相分析
信息分类：生命科学资讯 作者:YIYI发布
晶粒尺寸与试样厚度相比还非常小-金相分析
表面诱发异常晶粒长大的原因被认为是晶粒之间表面能的差
异。晶粒的单位面积表面能是该晶粒自由表面所属晶面的函数。如
果多晶材料中表面晶粒的取向不同，则它们的表面能一般也不同。
从降低系统总的表面能出发.表面能低的晶粒将具有向其周围表
面能较高的晶粒扩张的趋势。由于实.际的试样不沦大小形状如何，
都具有表面，所以从原则上来说，晶粒长大驱动力的完整表达式
至少应包含以下三项:第一，试样内部由于晶界面积减小而引起
的总的界面能下降量;第二，由于试样表面上表面能不同的晶粒
长大或缩小而引起的总的表面能的下降量;以及第三，晶界与表
面相连处的蚀沟的阻力。如果实际试样中还存在杂质原子、第二相
粒子或织构等阻碍作用，则包含于一个完整的驱动力表达式中的
项还将更多。但无论如何，上述三项都是存在的。其中前两项为晶
粒长大提供驱动力而第三项则产生阻力。
当晶粒尺寸与试样厚度相比还非常小时，暴露于试样表面上
的晶粒只占总数中的很小一部分，晶粒长大过程主要由上述第一
项(界面能)控制，而第二、第三项，即表面的作用可以忽略不
计。但是当平均晶粒尺寸近似于试样厚度时，晶界将从一个表面贯
穿整个试样厚度到达另一表面，晶粒组织实际上已是一种二维的
组织，几乎所有晶粒都将暴露于试样表面，此时表面能的下降将
成为驱动力的主要来源之一，同时表面蚀沟的阻碍作用也将越来
越明显。当这种阻力等于或大于由界面能及表面能提供的驱动力
时，从试样整体上讲，正常的晶粒长大过程将停止。
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