第一章單組元材料熱力學(xué)名詞解釋：可逆過(guò)程Gibbs自由能最小判據(jù)空位激活能自發(fā)磁化：熵：熱力學(xué)第確定律熱力學(xué)其次定律Richard定律填空題則是具有最大熵的狀態(tài)。按Boltzmann方程，熵S與微觀狀態(tài)數(shù)W的關(guān)系式為S=klnW1K反響α-Fe的定壓熱容包括：振動(dòng)熱容、電子熱容和磁性熱容。FeA3的加熱相變會(huì)導(dǎo)致體積縮小Gibbs-Helmholtz方程表達(dá)式是鐵磁性物質(zhì)的原子磁矩因交換作用而排列成平行狀態(tài)以降低能量的行為被稱為自發(fā)磁化論述題依據(jù)材料熱力學(xué)原理解釋為什么大多數(shù)純金屬加熱產(chǎn)生固態(tài)相變時(shí)會(huì)產(chǎn)生體積膨脹的效應(yīng)？試依據(jù)單元材料的兩相平衡原理推導(dǎo)克拉伯龍〔Clapeyron〕方程。試用G-T圖的圖解法說(shuō)明純鐵中的A3點(diǎn)相變是特別相變。試畫(huà)出磁有序度、磁性轉(zhuǎn)變熱容及磁性轉(zhuǎn)變〔指鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變〕自由能與溫度的關(guān)系曲線。計(jì)算題純鈦α/β882OC4142J?mol-1，試求將β-Ti800OC時(shí)，β→α的相變驅(qū)動(dòng)力58.2KJ?mol-1，試求在700OC下，該金屬的空位濃度。純Bi0.1MPa544K。增加壓力時(shí)，其熔點(diǎn)以3.55/10000K?MPa-1的速率52.7J?g-1〔Bi的原子量為209g?mol-1.其次章二組元相名詞解釋：溶體：以原子或分子作為根本單元的粒子混合系統(tǒng)所形成的構(gòu)造一樣，性質(zhì)均勻的相抱負(fù)溶體：在宏觀上，假設(shè)組元原子〔分子〕混合在一起后，既沒(méi)有熱效應(yīng)也沒(méi)有體積效應(yīng)時(shí)所形成的溶體?；旌衔铮河蓸?gòu)造不同的相或構(gòu)造一樣而成分不同的相構(gòu)成的體系化合物：兩種或兩種以上原子組成的具有特定構(gòu)造的相溶解度：溶體相在與其次相平衡時(shí)的溶體成分〔濃度也成為固溶度。溶解度間隙：溶體的自由能-成分曲線上消滅拐點(diǎn)時(shí)，溶體的構(gòu)造穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致同類原子偏聚在一起的失穩(wěn)分解，從而形成形溶解度的的中斷，也稱為消滅溶解度間隙。有序化：假設(shè)原子的相互作用能IAB遠(yuǎn)小于零，溶體中異類組元的原子更傾向聚合在一起的現(xiàn)象稱為有序化。Henry定律：稀溶體的溶質(zhì)定律。在溫度確定時(shí)，以A組元為溶劑，B組元為溶質(zhì)的稀溶體中，溶質(zhì)的活度系數(shù)為常數(shù)，a X f f為常數(shù)B B B BRaoult定律：即稀溶體的溶劑定律。當(dāng)溶質(zhì)的濃度極低時(shí)，溶劑的活度系數(shù)近似等于1，即aA=XA填空題在恒壓下，對(duì)二元溶體而言，摩爾自由能取決于溫度和溶體成分。得出這一結(jié)論的原理是吉布斯相律假設(shè)有NA個(gè)A原子和NBB1mol的抱負(fù)溶體。設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)。則aN !aN !N !抱負(fù)溶體的微觀狀態(tài)數(shù)W=A B混合物摩爾自由能的計(jì)算ABSpinodal曲線和溶解度間隙曲線的頂點(diǎn)溫度為T(mén)s，IAB2R相互作用能為I ，則頂點(diǎn)溫度Ts和相互作用能I 的關(guān)系式AB2RAB AB S偏摩爾Gibbs 自由能就是化學(xué)勢(shì)，二元溶體中i 組元化學(xué)勢(shì)的通式為：G Gi

(1X〕 mi XiaiXifi,活度系數(shù)產(chǎn)生的緣由是相互作用能論述題GM試證明混合物自由能聽(tīng)從混合律Mixturela即混合物的摩爾自由能m 與兩相的摩G爾自由能 m和

Gm之間的關(guān)系式為XXM XMXXXBBXXXBBXXBBm m mB B B BXM X X式中， m 、 m和 m分別為混合物、α相和β相的成分試?yán)迷贕m-X圖中化學(xué)勢(shì)的圖解法，解釋為什么有的固溶體當(dāng)中會(huì)發(fā)生上坡集中。計(jì)算題試用正規(guī)溶體模型計(jì)算一個(gè)IAB=16.7KJ?mol-1成分為XB=0.4Spinodal分解的上限溫度是多少？其發(fā)生Spinodal分解的頂點(diǎn)溫度Ts又為多少？某A-B二元正規(guī)溶體的IαAB=20KJ?mol-1800KSpinodal分解的成分范圍第三章二組元材料熱力學(xué)名詞解釋：體。在相圖中一次固溶體通常是出于兩端，所以又被稱作端際固溶體安排比：溶質(zhì)元素的重要性質(zhì)，用以推斷溶質(zhì)元素對(duì)平衡兩相穩(wěn)定性的影響。定義為：XXBKXB

X XB ，其中 B和 B分別為溶質(zhì)原子在α和β兩相中的平衡成分。B區(qū)域熔煉：利用液固兩相平衡時(shí)成分的差異而設(shè)計(jì)的獲得高純材料的方法。端，從而使材料得以提純相穩(wěn)定化參數(shù)：是分配比的熱力學(xué)表征。定義為B

B

0GB

IAB ，

GB β相穩(wěn)定化參數(shù)填空題：兩相平衡的根本判據(jù)即平衡態(tài)判據(jù)是體系的Gibbs自由能為微小值，即dG=0或G=min在此根底上依據(jù)化學(xué)勢(shì)的定義，派生出兩相平衡時(shí)各組元的化學(xué)勢(shì)必需相等兩相平衡的化學(xué)勢(shì)相等條件也可以稱公切線法則點(diǎn)成分是兩相平衡成分，兩切點(diǎn)之間成分的體系處于兩相平衡狀態(tài)假設(shè)A-BAmBn〔θ〕時(shí)，化合物的摩爾自由能與化學(xué)勢(shì)的條G件是

mnA B兩個(gè)稀溶體平衡時(shí)，平衡兩相的濃度差與溶質(zhì)無(wú)關(guān)，而取決于溫度和該溫度下溶劑的相變自由能二元合金相圖中，溶質(zhì)元素會(huì)對(duì)γ相區(qū)產(chǎn)生影響，使得γ相區(qū)縮小〔封閉γ區(qū)〕的溶質(zhì)元素稱為αformer，使得γ相區(qū)擴(kuò)大〔擴(kuò)大γ區(qū)〕的溶質(zhì)元素稱為γformer論述題Feαformer元素將使γ相區(qū)縮小。試證明：無(wú)論參與什么元素，要使γ相區(qū)完0.6%〔原子分?jǐn)?shù))Gm-X圖說(shuō)明，為什么bcc構(gòu)造的金屬溶質(zhì)元素參與鐵中后，大多會(huì)使Feγ相區(qū)縮小〔封閉γ相區(qū)〕？計(jì)算題

XWK XW

2.04Fe-W合金中，W在γ相及α相中的安排系數(shù) WW

，αWX 0.011 0G的含量為 W ，試求在1100OC下，純鐵的相變自由能 FeK在Fe-Sb合金中，Sb在γ相及α相中的安排系數(shù) Sb

XXSb XSbSb

，試計(jì)算在1100OC下兩相的平衡成分。在1100OC下，純鐵的相變自由能

0GBFeB

=-116J?mol-1u假設(shè)A-B二元系中的固相的相互作用鍵能具有成分依存性，關(guān)系為溶解度間隙的頂點(diǎn)溫度。

2aX ，試求名詞解釋無(wú)集中相變：相變過(guò)程中不發(fā)生溶質(zhì)元素的長(zhǎng)程定向移動(dòng)，相變產(chǎn)物〔相〕和母相具有一樣成分，只是構(gòu)造發(fā)生了變化。T00的成分和溫度關(guān)系曲線馬氏體點(diǎn)：原指Fe基合金冷卻時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體的開(kāi)頭溫度，后將全部冷卻時(shí)發(fā)生的無(wú)集中切變相變的開(kāi)頭溫度稱為馬氏體點(diǎn)一級(jí)相變：壓力確定時(shí)，在可逆相變溫度下，成分不變相變的母相和相化學(xué)勢(shì)相等，而(焓)的突變。二級(jí)相變：壓力確定時(shí)，在可逆相變溫度下，成分不變相變的母相和相化學(xué)勢(shì)相等，化壓熱容、膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)的突變。的性能產(chǎn)生影響，本質(zhì)上是一種熱力學(xué)平衡狀態(tài)。填空題IA-B二元系固溶體，假設(shè)

AB>0,而且溫度不高，則摩爾自由能曲線所形成拐點(diǎn)。這時(shí)整個(gè)成分范圍可以分成三個(gè)區(qū)域，分別稱為：穩(wěn)定區(qū)、失穩(wěn)區(qū)和亞穩(wěn)區(qū)通過(guò)一般的形核長(zhǎng)大機(jī)制進(jìn)展。其次相析出是指從過(guò)飽和固溶體中析出另一構(gòu)造的相彎曲外表的外表張力 和附加壓力P的關(guān)系式為P

2σr，假設(shè)彎曲外表的半徑為r.r依據(jù)Trouton