简述温度梯度分布对晶体生长方式的影响
题目
简述温度梯度分布对晶体生长方式的影响
相似考题
参考答案和解析
正确答案:
（1）在正的温度梯度下，固液界面前沿液体几乎没有过冷，固液界面以平面方式向前推进，即晶体以平面方式向前生长。
（2）在负的温度梯度下，界面前方的液体强烈过冷，晶体以树枝晶方式生长。
定向凝固技术的基本定义：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。
（2）在负的温度梯度下，界面前方的液体强烈过冷，晶体以树枝晶方式生长。
定向凝固技术的基本定义：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。
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第1题：
分析晶体生长形态与温度梯度的关系？
正确答案:晶体生长的形态取决于固-液界面的微观结构和界面前沿液相中的温度分布情况。
（1）在正温度梯度条件下生长的界面形态一般为平面状界面
对于光滑界面，界面向前推移时，以二维或缺陷长大方式向液体中平行推进，长大台阶平面多为晶体学晶面，若无其它因素干扰，多成长为以密排晶面为表面的具有规则外形的晶体。
对于粗糙界面，晶体成长时界面只能随着液体的冷却而均匀一致地向液相推移，与散热方向垂直的每一个垂直长大的界面一旦局部偶有突出，便进入低于临界过冷度甚至熔点mT以上的温度区域，生长即刻停止。所以，液固界面也近似保持平行平面，使其具有平面状长大形态。
（2）在负温度梯度条件下生长的界面形态一般为枝晶界面
这种温度梯度条件下，由于界面前沿液体中的过冷度不断增大，成长时如果界面的某一局部发展较快而偶有突出，则其将伸入到过冷度更大的液体中，从而使生长速度加快。这样，晶体在生长时界面形态像树枝一样，先长出主晶轴（一次晶轴），再长出分枝晶轴（二次晶轴、三次晶轴）。每一个枝晶随着结晶和液体的补充最终长成一个晶粒，结晶完成后晶体一般不表现规则外形。
具有光滑界面的晶体物质在负温度梯度下的生长方式，也有树枝状结晶倾向，并与杰克逊因子有关：值不太大时，以枝晶为主，有时带有小平面特征；值较大时，则形成规则形状晶体的可能性大。 -
第2题：
简述南北坡对树木分布的影响。
正确答案: （1）同一树种和森林类型的垂直分布在北坡常低于南坡。
（2）同一地点，南坡的植物群落中常有较南的（喜暖的）植物成分，北坡的植物群落中则有较北的（耐寒的）种类分布。
（3）在树种的分布区内，北方树种在其南界可分布到山的北坡，南方树种在其北界可分布到山的南坡，南坡是南方树种的北界，北坡是北方树种的南界。 -
第3题：
成分过冷对晶体生长方式的影响是什么？
正确答案: （成分过冷由弱到强）界面生长方式：
1.平面状
2.胞状
3.胞状-树枝状
4.树枝状。
相应得到的晶体：
1.平面柱状晶
2.胞状晶
3.胞状枝晶与柱状枝晶
4.自由枝晶。 -
第4题：
温度梯度和湿度梯度对水分转移的影响如何？
正确答案: 温度梯度会促使水分（液态或气态）由高温处向低温处迁移，称热湿传导现象、导湿温性或雷科夫效应。主要包括下列具体表现：
①水分子的热扩散：以蒸气分子流动形式进行，流动是因为冷热层分子具有不同的运动速度而产生的。
②毛细管传导：温度的升高，表面张力随而降低，毛细管势增加，水分就以液体形式由较热层进到较冷层。
③水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移：由于温度升高使毛细管内部夹持空气的体积膨胀，把水分挤向温度较
湿热传递过程实际上包括了水分从食品表面向外界蒸发转移和内部水分向表面扩散转移两个过程，前者称做给湿过程，后者称做导湿过程。
当环境空气处于不饱和状态时，给湿过程即存在。食品表层水分蒸发后又被内部水分所润湿，当食品有大量水分时，这种情形与自由液面的水分蒸发相似，此时食品的水分蒸发强度可用道尔顿公式来计算。
给湿过程的进行导致了待干食品内部与表层之间形成了水分梯度，在它的作用下，内部水分将以液体或蒸气形式向表层迁移，这就是所谓的导湿过程。 -
第5题：
问答题晶核的长大方式有哪些？纯金属在正的温度梯度和负的温度梯度下各以什么方式长大？正确答案： 晶核的长大方式有平面长大，树枝状长大；
正温度梯度，平面生长，形成等轴晶；
负温度梯度，树枝状生长，形成枝状晶。解析： 暂无解析 -
第6题：
问答题简述温度梯度分布对晶体生长方式的影响正确答案： （1）在正的温度梯度下，固液界面前沿液体几乎没有过冷，固液界面以平面方式向前推进，即晶体以平面方式向前生长。
（2）在负的温度梯度下，界面前方的液体强烈过冷，晶体以树枝晶方式生长。
定向凝固技术的基本定义：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。解析： 暂无解析 -
第7题：
问答题何谓凝固时正的温度梯度和负的温度梯度？在正的温度梯度和负的温度梯度下，纯金属晶体分别以何种方式向液相中推移长大，为什么？正确答案： 凝固时，在液相中，若离固/液界面越远，温度越高，则为正的温度梯度，否则为负的温度梯度。在正的温度梯度下，纯金属晶体以平面生长方式向液相中长大，这是因为固/液界面上的任何固相凸起都将导致凸起前沿液相中的结晶过冷度减小，使凸起生长变慢，从而形成平面状生长。在负的温度梯度下，纯金属晶体以树枝状方式向液相中长大，这是因为固/液界面上的任何固相凸起都将导致凸起前沿液相中的结晶过冷度增大，使凸起生长增速，从而形成树枝状生长。解析： 暂无解析 -
第8题：
多选题对纯金属，正确的是（）A在正温度梯度下，晶体以平面方式生长
B在负温度梯度下，晶体以树枝晶方式生长
C在负温度梯度下，晶体以平面方式生长
D在正温度梯度下，晶体以树枝晶方式生长
正确答案： B,D解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题影响晶体生长的外部因素有哪些？正确答案： 涡流、温度、杂质、粘度、结晶速度、浓度、PH值解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题简述晶体生长机制（方式）。正确答案： 非小晶面结构——连续长大（正常长大）
小晶面结构——侧面长大
①二维晶核台阶
②晶体缺陷台阶：螺位错、孪晶沟槽。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题成分过冷对晶体生长方式的影响是什么？正确答案： （成分过冷由弱到强）界面生长方式：
1.平面状
2.胞状
3.胞状-树枝状
4.树枝状。
相应得到的晶体：
1.平面柱状晶
2.胞状晶
3.胞状枝晶与柱状枝晶
4.自由枝晶。解析： 暂无解析 -
第12题：
填空题影响晶体生长速度的主要因素有（）、（）、（）和（）。正确答案： 杂质,搅拌,过饱和度,温度解析： 暂无解析 -
第13题：
何谓凝固时正的温度梯度和负的温度梯度？在正的温度梯度和负的温度梯度下，纯金属晶体分别以何种方式向液相中推移长大，为什么？
正确答案:凝固时，在液相中，若离固/液界面越远，温度越高，则为正的温度梯度，否则为负的温度梯度。在正的温度梯度下，纯金属晶体以平面生长方式向液相中长大，这是因为固/液界面上的任何固相凸起都将导致凸起前沿液相中的结晶过冷度减小，使凸起生长变慢，从而形成平面状生长。在负的温度梯度下，纯金属晶体以树枝状方式向液相中长大，这是因为固/液界面上的任何固相凸起都将导致凸起前沿液相中的结晶过冷度增大，使凸起生长增速，从而形成树枝状生长。 -
第14题：
试述杂质对晶体生长速率的影响途径。
正确答案:⑴通过改变溶液的组成或平衡饱和浓度，改变晶体与溶液之间界面上液层的特性，影响溶质长入晶面。
⑵杂质本身在晶面上吸附，产生阻挡作用。
⑶如结构与晶格有相似之处，杂质有可能长入晶体内；晶体生长过快产生晶体缺陷和位错时，晶格不同也可能产生吸藏现象。 -
第15题：
简述成分过冷对晶体生长方式的影响？
正确答案:当稍有成分过冷时为胞状生长，随着成分过冷的增大，晶体由胞状晶变为柱状晶，柱状树枝晶和自由树枝晶，无成分过冷时，以平面方式或树枝晶方式生长。 -
第16题：
对纯金属，正确的是（）
- A、在正温度梯度下，晶体以平面方式生长
- B、在负温度梯度下，晶体以树枝晶方式生长
- C、在负温度梯度下，晶体以平面方式生长
- D、在正温度梯度下，晶体以树枝晶方式生长
正确答案:A,B -
第17题：
问答题说明晶体生长形状与温度梯度的关系。正确答案： 液相中的温度梯度分为：
正温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布情况。
负温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而降低的温度分布情况。
固液界面的微观结构分为：
光滑界面：从原子尺度看，界面是光滑的，液固两相被截然分开。在金相显微镜下，由曲折的若干小平面组成。
粗糙界面：从原子尺度看，界面高低不平，并存在着几个原子间距厚度的过渡层，在过渡层中，液固两相原子相互交错分布。在金相显微镜下，这类界面是平直的。
晶体生长形状与温度梯度关系：
1、在正温度梯度下：结晶潜热只能通过已结晶的固相和型壁散失。
光滑界面的晶体，其显微界面-晶体学小平面与熔点等温面成一定角度，这种情况有利于形成规则几何形状的晶体，固液界面通常呈锯齿状。粗糙界面的晶体，其显微界面平行于熔点等温面，与散热方向垂直，所以晶体长大只能随着液体冷却而均匀一致地向液相推移，呈平面长大方式，固液界面始终保持近似地平面。
2、在负温度梯度下：
具有光滑界面的晶体：如果杰克逊因子不太大，晶体则可能呈树枝状生长；当杰克逊因子很大时，即时在较大的负温度梯度下，仍可能形成规则几何形状的晶体。 具有粗糙界面的晶体呈树枝状生长。
树枝晶生长过程：固液界面前沿过冷度较大，如果界面的某一局部生长较快偶有突出，此时则更加有利于此突出尖端向液体中的生长。在尖端的前方，结晶潜热散失要比横向容易，因而此尖端向前生长的速度要比横向长大的速度大，很块就长成一个细长的晶体，称为主干。这些主干即为一次晶轴或一次晶枝。在主干形成的同时，主干与周围过冷液体的界面也是不稳的的，主干上同样会出现很多凸出尖端，它们会长大成为新的枝晶，称为称为二次晶轴或二次晶枝。二次晶枝发展到一定程度，又会在它上面长出三次晶枝，如此不断地枝上生枝的方式称为树枝状生长，所形成的具有树枝状骨架的晶体称为树枝晶，简称枝晶。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题固-液界面结构如何影响晶体生长方式和生长速度？正确答案： 固-液界面的结构不同，则其接纳液相中迁移过来的原子的能力也不同，从而使晶体生长方式和生长速度产生差异。根据固-液界面结构的不同，晶体有三种不同的生长机制，每种生长机制对应的生长速度也不同。
（1）粗糙界面的生长，这种长大机制称为连续长大机制。 其晶体长大速度很快，大部分金属晶体均以这种方式长大。
（2）完整平整界面的生长 ，这种长大机制称为二维晶核长大机制。由于二维晶核长大机制需要较大的过冷度，而且需要新的二维晶核不断的形成才能使晶核继续长大，因此这种生产方式的长大速度十分缓慢。
（3） 非完整平整界面的生长，这种长大机制称为螺型位错生长机制。由于这种因缺陷而产生的台阶使液相原子容易向上堆砌，而且这些缺陷提供了永远没有穷尽的台阶，因此长大速度比二维晶核长大速度快的多。-液界面的结构不同，则其接纳液相中迁移过来的原子的能力也不同，从而使晶体生长方式和生长速度产生差异。根据固-液界面结构的不同，晶体有三种不同的生长机制，每种生长机制对应的生长速度也不同。
（1）粗糙界面的生长，这种长大机制称为连续长大机制。 其晶体长大速度很快，大部分金属晶体均以这种方式长大。
（2）完整平整界面的生长 ，这种长大机制称为二维晶核长大机制。由于二维晶核长大机制需要较大的过冷度，而且需要新的二维晶核不断的形成才能使晶核继续长大，因此这种生产方式的长大速度十分缓慢。
（3） 非完整平整界面的生长，这种长大机制称为螺型位错生长机制。由于这种因缺陷而产生的台阶使液相原子容易向上堆砌，而且这些缺陷提供了永远没有穷尽的台阶，因此长大速度比二维晶核长大速度快的多。解析： 暂无解析 -
第19题：
问答题合金在正的温度梯度和负的温度梯度下各可能通过什么方式长大？正确答案： 正温度梯度，如果合金结晶晶核附近存在成分过冷区，树枝状长大；
负温度梯度，一般为树枝状长大。解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题试述杂质对晶体生长速率的影响途径。正确答案： ⑴通过改变溶液的组成或平衡饱和浓度，改变晶体与溶液之间界面上液层的特性，影响溶质长入晶面。
⑵杂质本身在晶面上吸附，产生阻挡作用。
⑶如结构与晶格有相似之处，杂质有可能长入晶体内；晶体生长过快产生晶体缺陷和位错时，晶格不同也可能产生吸藏现象。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题影响晶体生长形态的外因？正确答案： 温度、杂质、涡流、黏度、结晶速度、晶体析出先后次序、地质条件。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述成分过冷对晶体生长方式的影响？正确答案： 当稍有成分过冷时为胞状生长，随着成分过冷的增大，晶体由胞状晶变为柱状晶，柱状树枝晶和自由树枝晶，无成分过冷时，以平面方式或树枝晶方式生长。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题温度梯度和湿度梯度对水分转移的影响如何？正确答案： 温度梯度会促使水分（液态或气态）由高温处向低温处迁移，称热湿传导现象、导湿温性或雷科夫效应。主要包括下列具体表现：
①水分子的热扩散：以蒸气分子流动形式进行，流动是因为冷热层分子具有不同的运动速度而产生的。
②毛细管传导：温度的升高，表面张力随而降低，毛细管势增加，水分就以液体形式由较热层进到较冷层。
③水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移：由于温度升高使毛细管内部夹持空气的体积膨胀，把水分挤向温度较
湿热传递过程实际上包括了水分从食品表面向外界蒸发转移和内部水分向表面扩散转移两个过程，前者称做给湿过程，后者称做导湿过程。
当环境空气处于不饱和状态时，给湿过程即存在。食品表层水分蒸发后又被内部水分所润湿，当食品有大量水分时，这种情形与自由液面的水分蒸发相似，此时食品的水分蒸发强度可用道尔顿公式来计算。
给湿过程的进行导致了待干食品内部与表层之间形成了水分梯度，在它的作用下，内部水分将以液体或蒸气形式向表层迁移，这就是所谓的导湿过程。解析： 暂无解析