相結構

相結構是指相中的原子種類、比例和排布方式。它可以是晶體相,也可以是非晶體相。晶界和相界分別是相鄰兩晶粒和兩相間的過渡相。

基本介紹

  • 中文名:相結構
  • 釋義:相中的原子種類、比例和排布方式
  • 研究者鄭建宣
  • 屬性:學術名詞
相關信息,合金相的結構,

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鄭建宣,物理學家、教育家,中國合金相圖和相結構研究的奠基人之一。中國合金相圖研究工作的奠基人之一。測定了大量稀土元素的二元、三元相圖,發現了大量稀土元素中間相,對綜合利用和開發中國稀土資源做出了貢獻。畢生致力於高等教育事業,曾任廣西大學副校長多年,培養了大批各民族的科技人才。
鄭建宣於1938年所發表的論文《合金Co2Al5的晶體結構》,是世界上首次對Co2Al5的晶體結構進行的測定。儘管Co2Al5的X射線粉末衍射照相圖樣比較複雜,他運用X射線晶體學的理論,首先成功地標定了複雜的衍射線指數,確定Co2Al5所屬的晶系;接著根據衍射線指數的消光規律,推斷出Co2Al5結構所屬的空間群;最後由比較所有衍射強度的觀察值和計算值,確定出晶胞中各個原子的具體位置。為了提高精確度,在拍攝X射線照片時,他在實驗方法和技術上進行了改進。測量的結果為:Co2Al5屬六方晶系,α=7.656A,c=7.593A,空間群為D46h—C6/mmc,每個晶胞有28個原子,其中8個是鑽原子,20個是鋁原子。還發現Co2Al5結構是一種新的結構類型。在30年代要分析出這樣複雜的結構,難度很大。此一結果發表後很受學術界的重視。至今一直被國際晶體學界所公認和採用。它先後被收集在M.漢森(Hansen)編的《二元合金的結構》和美國國家標準局編的《晶體數據》中,A.泰勒(Taylor)在所著《X射線金相學》(1961年版)一書中也引用了這一結果。1977年,美國粉末衍射標準聯合委員會出版的《粉末衍射文獻》一書中還收編了這一成果,而且它是該書中關於Co2Al5晶體結構唯一的數據。鄭建宣回國之初,沒有條件開展合金相圖的研究工作,直到東北人民大學物理系的X射線實驗室建成,有了必要的設備後,他在從事教學工作的同時,開始了合金相圖的研究。當時他主要使用X射線衍射方法,不斷改進實驗技術。1954年,鄭建宣為畢業班開設X射線金屬學,這是中國首次開設此課程,武漢大學、東北工學院、中南礦冶學院等院校派進修教師前往聽課。在1956年指導學生作畢業論文過程中,他提出將粉末樣品封入抽成真空玻璃管內,在600℃以下保溫後淬火的方法,由學生試驗成功,此方法至今還在使用。此法操作簡便可靠,適用於許多種合金粉末的淬火處理。

合金相的結構

無論是金屬材料,還是陶瓷和高分子材料,都是由不同結構的各種相組成。所謂“相”是指任一給定的物資系統中,具有同一化學成分、同一原子聚集狀態和性質的均勻連續組成部分,不同相之間有界面分開。固態物質可以是單相,也可以是多相。例如固體純金屬、聚乙烯等是單相物質;當金屬和其它一種或多種元素通過化學鍵合而形成合金材料時,一定成分的合金可以由若干不同的相組成,例如鋼是由α-Fe、Fe3C兩相組成,普通陶瓷則是由晶體相、玻璃相和氣相組成。
雖然固體中有各種不同的相,但從結構上可以將其分為固溶體、化合物、陶瓷晶體相、玻璃相及分子相等5大類。

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