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无扩散相变中界面动力学的唯象理论及其应用

张进修 李燮均

无扩散相变中界面动力学的唯象理论及其应用

张进修, 李燮均
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  • 固态相变中相界面或畴界面的平均运动速度V与有效相变驱动力△G'(相变驱动力△G与相界面运动阻力△GR之差)之间的关系可表示为V=φ(△G—△GR)。当有单向变化的外场(场强为ξ,变化速率为ξ)作用于相变系统并能诱导相界面运动时,就会产生母相/新相间的转变。在相变过程中同时叠加一个交变应力时,则可计算得界面动力学关系V=φ(△G—△GR)与相变过程内耗Q-1、相关的模量亏损(△M/M)、相变速率dF/dξ、相变应变ε0间的关系为 [d lnφ(△G-△GR)/d(△G-△GR)]= Q-1ω/n2M(dF/dξ)ξ = (△M/M)ω/nMε0(dF/dξ)ξ, 以及 (△M/M)/Q-1=ε0/n。此处ω为交变应力的圆频率,M为与振动模式有关的弹性模量,n为应力与界面运动的耦合因子。因此,界面动力学关系式的通解为 V = ∑(±n)/(α≠-1) Aα exp{[(△G-△GR)/△Gα*]α+ 1/(α+ 1)} +∑(m)/(β0) Aβ[(△G-△GR)/△Gβ*]β 此处n,m为正整数。上式中的各项参数可由实验数据确定。此外,(△M/M)/Q-1的等式还可用于判别相变过程的模量亏损中有无声子模软化的贡献。
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出版历程
  • 收稿日期:  1985-12-31
  • 刊出日期:  2005-03-18

无扩散相变中界面动力学的唯象理论及其应用

  • 1. 中山大学物理系

摘要: 固态相变中相界面或畴界面的平均运动速度V与有效相变驱动力△G'(相变驱动力△G与相界面运动阻力△GR之差)之间的关系可表示为V=φ(△G—△GR)。当有单向变化的外场(场强为ξ,变化速率为ξ)作用于相变系统并能诱导相界面运动时,就会产生母相/新相间的转变。在相变过程中同时叠加一个交变应力时,则可计算得界面动力学关系V=φ(△G—△GR)与相变过程内耗Q-1、相关的模量亏损(△M/M)、相变速率dF/dξ、相变应变ε0间的关系为 [d lnφ(△G-△GR)/d(△G-△GR)]= Q-1ω/n2M(dF/dξ)ξ = (△M/M)ω/nMε0(dF/dξ)ξ, 以及 (△M/M)/Q-1=ε0/n。此处ω为交变应力的圆频率,M为与振动模式有关的弹性模量,n为应力与界面运动的耦合因子。因此,界面动力学关系式的通解为 V = ∑(±n)/(α≠-1) Aα exp{[(△G-△GR)/△Gα*]α+ 1/(α+ 1)} +∑(m)/(β0) Aβ[(△G-△GR)/△Gβ*]β 此处n,m为正整数。上式中的各项参数可由实验数据确定。此外,(△M/M)/Q-1的等式还可用于判别相变过程的模量亏损中有无声子模软化的贡献。

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