晶化

更新时间:2022-08-25 15:15

晶化,即非晶态物质转化为晶体的过程。其中非晶是原子排布不具有长程有序性的物质,熔点不固定,处于亚稳态,具有自发地向稳态转变的趋势;晶体是内部质点(原子、分子、离子)在三维空间成周期性重复排列的物质,具有长程有序性(大于微米尺度范围内规则排列)。

分类

(1)多晶型晶化:在晶化过程中只析出一种与非晶基体成分完全相同的晶体相。

(2)共晶型晶化:在晶化过程中,同时析出与非晶基体不同的两晶体。两晶相共同生长,其总体成分与非晶基体成分相同

(3)初晶型晶化:在晶化过程中首先析出一种与非晶基体不同的晶体,其成分有变化。

特点及影响

晶化与结晶(凝固)既有共同点,又有区别。结晶是指晶体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融混合物中析出的过程。结晶的驱动力是过饱和度,经历了晶核形成和晶体逐渐长大的过程。而晶化过程还需要考虑物质结构改变所需的应变能和表征非晶晶化难易程度的表观激活能。

晶化过程会使材料的结构和性质发生明显变化。下面是一些实例:

(1)非晶合金的纳米晶化长期以来一直深受重视,从理论和实践角度都有很大的研究意义。比如Ni-P纳米晶态合金的比热和热膨胀系数均高于晶态和非晶态;Fenimet纳米晶软磁材料性能卓越,可用于高灵敏度微型漏电保护器、工业漏电开关、新型空调机开关电源等。

(2)1kHz的飞秒激光辐照非晶硅薄膜后,会使得辐照区域的薄膜产生晶化现象,从而增进该薄膜在可见和红外波段的光学吸收。

(3)Fe基非晶合金涂层进行高温热处理,高于晶化温度后,能发生完全晶化,析出富Fe相和Fe(C,B)6等硼化物硬质相,使涂层的耐磨损性能趋于稳定。

(4)在干式多色印刷中,第一色油墨迅速干燥,印品表面光洁平滑,使第二色油墨不能附着其上,叠印效果恶化,形成墨斑,这种现象称为油墨叠印的“晶化”现象。

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