化學成分不變，狀態改變
�� (1) 固化、(2) 固體結晶構造改變… 由一相分解成兩相
(成分與構造均改變) �� austenite to ��
-Fe
& Fe3C 經成核作用(nucleation): 未經成核作用:| 材料科學導論 |
| 化學成分不變，狀態改變
�� (1) 固化、(2) 固體結晶構造改變… |
| 由一相分解成兩相
(成分與構造均改變) �� austenite to ��-Fe
& Fe3C |
| 1. 相變的種類 |
| A. 擴散作用造成的相變 (diffusional transformations) |
| 經成核作用(nucleation): |
| 析出 (precipitation reactions) |
| 共析 (eutectoid transformations) |
| 規則化 (ordering reactions) |
| ？ (massive transformations) |
| 多相 (polymorphic changes) |
| 未經成核作用: |
| Spinodal Decomposition – 成分改變而構造未變。 |
| B. 無擴散作用的相變 (diffusionless transformations) |
| 2. 規則-不規則相變 (Order-Disorder Transformation) |
| A.
熱力學: 最靠近原子反應模型 (nearest-neighbor interaction model – regular solution model) |
 |
U
 一原子的鍵結能
(the bond energy per atom) |
If
 >
0  AA和BB
的鍵結較有利。 |
| ��
叢集 (“clustering”) ��
相分離 (“phase separation”) |
| If
<
0 AB
鍵結較有利。 |
| ��
規律 (“ordering”) ��
混合 (“mixing”) |
| B. 超晶格 (Superlattice): 只有當原子數比是小整數時才可能。 |
| 當 CA = CB = 50% �� 形成 “AB 超晶格” |
��
| 3. 相變的階 (Order of a Phase Transformation) |
| A.
一階相變 (First order Phase Transformaiton) |
| 熱力學函數的一次微分不連續。 |
| 例如: 液體凝結成固體的相變。 |
| B. 二階相變 (Second order Phase Transformaiton) |
| 熱力學函數的一次微分連續，但二次微分不連續。 |
| 例如: 黃銅之不規則相變。 |
| 4. 無擴散作用的相變—麻田散鐵相變 | ||||||||||||||||
| A. 麻田散鐵 (Martensite) | ||||||||||||||||
| 沃斯田鐵austenite
(FCC, 可含多到0.8% C); |
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| 肥粒鐵ferrite (BCC, 0.01%C) | ||||||||||||||||
| 沃斯田鐵austenite
(FCC) 急速冷卻 |
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| 麻田散鐵martensite
(BCT, 針狀晶體) |
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| B. 相變韌化 (Transformation Toughening) – “ceramic steel” | ||||||||||||||||
| 純 ZrO2 並不會相變韌化。 |
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| 穩定正方氧化鋯
(stabilized Cubic Zirconia) |
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| 加入CaO, MgO, Y2O3, CeO2, rare earth oxides. | ||||||||||||||||
| 部分穩定氧化鋯
(Partially Stabilized Zirconia, PSZ) |
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 問
題：為什麼會有人稱材料科學為「不平衡科學」？ |
| 問
題：為什麼在常溫常壓下不平衡的鑽石不會變成平衡的 石墨？ |
| 問
題：為什麼麻田散鐵相變對鋼鐵業非常重要？麻田散鐵有什麼特殊性質？ |