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連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是熱激活過程么 已有6人參與
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眾所周知，一般的非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是熱激活過程，該過程的發(fā)生與否及演化與溫度掛鉤。然而連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶則不然，即使是在常溫下，只要累積應(yīng)變夠大，也會發(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，且其本質(zhì)為位錯(cuò)及亞結(jié)構(gòu)的相互協(xié)調(diào)及重排，臨界應(yīng)變也與溫度、應(yīng)變速率無關(guān)。那么，連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶算不算熱激活過程呢？ 另：若上述理解有誤，希望得到指正。 |
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| “該過程的發(fā)生與否及演化與溫度掛鉤”有誤，再結(jié)晶的發(fā)生不是溫度的原因，再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是儲存能，而溫度是動(dòng)力學(xué)參量，即是再結(jié)晶快/慢、難/易的參量，也就是說只要儲存能足夠，0K以上都能再結(jié)晶，快慢與否是溫度做推動(dòng)。就目前研究進(jìn)展看，所有再結(jié)晶在本質(zhì)上都是一樣的，各種機(jī)制是再結(jié)晶行為和表現(xiàn)的不同，唯一不同的是幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶不是如此行為，是形變“扁”晶粒兩側(cè)因?yàn)閼?yīng)變發(fā)生鋸齒狀協(xié)調(diào)，最終鋸齒尖相遇合并“切割”形變晶粒完成再結(jié)晶。 |
2樓2014-05-22 23:24:45
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再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是儲存能這點(diǎn)是毋庸置疑的，但這只是從能量角度闡述了促使再結(jié)晶過程組織演化的能量來源及相應(yīng)的熱力學(xué)方向，并不是相應(yīng)的機(jī)制。比如說一個(gè)高溫氣體，在無外力作用下，他會自發(fā)的散失能量，高的內(nèi)能是其驅(qū)動(dòng)力；但如何散失，可以做功，可以熱傳導(dǎo)等等，你不能說他是同一個(gè)機(jī)制。同理再結(jié)晶演化本身是一個(gè)過程，相當(dāng)于一個(gè)路徑函數(shù)，其結(jié)果是自由能降低，但路徑可不相同。據(jù)文獻(xiàn)記載，非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶存在大角晶界的長程遷移，僅出現(xiàn)在低層錯(cuò)能材料再結(jié)晶溫度以上的熱變形過程，是一種熱激活過程（也是過程）。而連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶不發(fā)生大角晶界的長程遷移，出現(xiàn)在高層錯(cuò)能材料的全部溫度范圍及低層錯(cuò)能材料再結(jié)晶溫度以下的范圍，我的問題是這算不算熱激活過程，且熱激活的準(zhǔn)確定義應(yīng)該是什么。此外，我并沒有說動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生與溫度掛鉤，我說的是非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶與溫度掛鉤。 總之，謝謝你的回答，希望多多交流。 |
3樓2014-05-23 08:56:40
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按道理再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力都是儲存能，各種機(jī)制只應(yīng)是表現(xiàn)形式上不同； 但是“幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶”確實(shí)有其不同于其他機(jī)制的表現(xiàn)，它是相鄰“鋸齒”狀晶界相遇“切割”形成一段段的再結(jié)晶晶粒，是因?yàn)榇笞冃芜^程的幾何原因發(fā)生的。 當(dāng)材料在經(jīng)受大的壓縮（例如熱軋或熱擠壓）變形，橫截面看晶粒變?yōu)楸馄綘睿诔跗�，�?dòng)態(tài)回復(fù)時(shí)大角度晶界發(fā)展為鋸齒狀，這些鋸齒波與亞晶尺寸相當(dāng)，并且亞晶尺寸幾乎與應(yīng)變量無關(guān)，所以大角度晶界的百分?jǐn)?shù)隨應(yīng)變量增加而增加。最終當(dāng)晶界的鋸齒波紋尺寸與晶粒厚度相當(dāng)時(shí)，波紋皺褶的晶界將會相互貫通，結(jié)果形成小的與亞晶尺寸相當(dāng)?shù)男〉容S晶，它們的晶界是大角度晶界，整個(gè)過程完成了幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 我覺得沒有必要強(qiáng)調(diào)它的驅(qū)動(dòng)力是不是儲存能，無論如何，最終它的過程還是一定程度消耗了形變態(tài)，降低系統(tǒng)自由能。當(dāng)下人們的研究顯示，當(dāng)大角度晶界間距與亞晶尺寸相似，即晶粒尺寸與亞晶尺寸相當(dāng)時(shí)，就會發(fā)生幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。也就是說它的發(fā)生具有顯著的幾何條件。 |
12樓2015-06-09 16:14:19
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肯定是熱激活的。再結(jié)晶是對儲能載體的消耗過程，即缺陷，更多是位錯(cuò)密度的減小，位錯(cuò)等缺陷受熱激活運(yùn)動(dòng)形成組態(tài)、自銷以及被大角度晶界等因素消耗必是熱激活過程！再結(jié)晶過程當(dāng)然是動(dòng)力學(xué)過程的，但本質(zhì)是統(tǒng)一的，而過程行為不同。如同我們都在海平面以上，以具有高勢能，此高勢能類同于儲存能，水往低處流是勢能降低的必然...... “......僅出現(xiàn)在低層錯(cuò)能材料再結(jié)晶溫度以上的熱變形過程......”和“出現(xiàn)在高層錯(cuò)能材料的全部溫度范圍及低層錯(cuò)能材料再結(jié)晶溫度以下的范圍”的說法看不懂。 再次強(qiáng)調(diào)，無論什么類型的再結(jié)晶，溫度都是動(dòng)力學(xué)推動(dòng)，非本質(zhì)驅(qū)動(dòng)，溫度當(dāng)然會影響微觀機(jī)制，核心在于影響位錯(cuò)形成何種組態(tài)。 |
4樓2014-05-23 10:47:10
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謝謝你的回答，你能給個(gè)熱激活的準(zhǔn)確的定義么 我從沒說過溫度是本質(zhì)驅(qū)動(dòng)，只是說溫度不同再結(jié)晶的機(jī)制不同，而不同的再結(jié)晶機(jī)制就如你所說位錯(cuò)形成何種組態(tài)以降低內(nèi)能。 我對熱激活的理解是：某些過程雖然總的熱力學(xué)方向是確定的，但由于存在能壘，必須提高溫度使原子運(yùn)動(dòng)能越過能壘，故該過程必須在一定的溫度下（也就是熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)同時(shí)滿足）才能發(fā)生（比如我說的不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶）。而部分再結(jié)晶機(jī)制是溫度無關(guān)的，故這部分機(jī)制我認(rèn)為不是熱激活的，但又沒有相應(yīng)的文獻(xiàn)明確這么說過，所以在這問問。 感覺你沒看仔細(xì)我的問題，我問的是“連續(xù)（continuous）”與“非連續(xù)（discontinuous）”再結(jié)晶與熱激活的關(guān)系，而不是再結(jié)晶本身的驅(qū)動(dòng)力 |
5樓2014-05-23 12:41:33
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其實(shí)之前的帖子內(nèi)容已經(jīng)說明，無論何種再結(jié)晶行為都是涉及位錯(cuò)等缺陷的重組以釋放儲能。在這里，缺陷的運(yùn)動(dòng)都需熱激活使其運(yùn)動(dòng)，缺陷運(yùn)動(dòng)才有重組/消散的機(jī)會。 熱激活從微觀來看即是原子從一個(gè)位置跳動(dòng)到另一個(gè)位置，過程中克服勢壘，如你所說。 你的首帖子說常溫也會發(fā)生再結(jié)晶，常溫也是有溫度的。在0K以上都是熱激活溫度。有些材料在273K以下就可能發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶。 上貼中“......而部分再結(jié)晶機(jī)制是溫度無關(guān)的......”不知何來？ 以上均是淺見，關(guān)于再結(jié)晶尤其DRX、CDRX的機(jī)制問題仍是學(xué)術(shù)界爭論的熱點(diǎn)，歡迎更多同仁共同交流研討。 |
6樓2014-05-24 11:12:07
lfooo
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Comma老師理解的很透徹，給的回復(fù)很有建設(shè)性。其實(shí)提“連續(xù)”和“不連續(xù)”這個(gè)概念是基于唯相理論的。Humphreys, F. J. 教授也說，這個(gè)分類不基于任何具體的組織演化機(jī)制。只是有些教科書或者paper里把他們混到一起去了。正如Comam老師說的：只有幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶非常具有特色，可以單獨(dú)分類。其他的現(xiàn)象上的“連續(xù)”與“不連續(xù)”沒有本質(zhì)區(qū)別，很大一部分其實(shí)要?dú)w于“均勻性”這個(gè)東西。不知道Comma老師對“回復(fù)”與“再結(jié)晶”這兩個(gè)概念是如何區(qū)分的。能否用“晶界發(fā)生遷移”這個(gè)標(biāo)志來區(qū)分呢？ |
7樓2014-05-26 15:41:30
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