实验结晶过程观察.ppt

实验结晶过程观察
实验结晶过程观察实验结晶过程观察实验七 （盐类）晶体结晶过程观察一、实验目的
，对（金属的）结晶过程建立感性认识。
，建立金属晶体以树枝状形式长大的直观概念。
3、观察不同晶体的不同生长形态，了解晶体生长的微观机理。
实验七 （盐类）晶体结晶过程观察
一、实验目的
，对（金属的）结晶过程建立感性认识。
，建立金属晶体以树枝状形式长大的直观概念。
3、观察不同晶体的不同生长形态，了解晶体生长的微观机理。
二、实验概述
金属由液态转变为固态（晶体）的过程称为结晶。由于金属不透明，无法直接观察其结晶过程，所以可以借助于盐类溶液因溶剂蒸发而形成的结晶过程，在显微镜（甚至放大镜、投影仪等）下就可清晰地被观察到。观察***化铵、***铅水溶液因溶剂蒸发而结晶过程，可以发现：
。
。
实际金属结晶时，一般也按树枝状方式长大，铅锡合金的枝晶组织如左下图所示。
上图 Ni-Ta-Mn-Cr合金倾液后观察到的界面。（在凝固未完成时，将未凝固的液体倾倒出来后，界面形貌就显露出来）
三、实验原理
1、纯金属的结晶过程
金属的结晶分为：形核和长大过程。
结晶过程
2、形核分为均匀形核和非均匀形核
3、液/固界面分为微观粗糙界面和光滑界面，其中微观粗糙界面，以平面形式向前推进；微观光滑界面以界面形核方式向前推进。
微观粗糙界面的推进方式
微观光滑界面的推进形式
4、单相固溶体晶体的生长方式
在正温度梯度下，单相固溶体晶体的生长方式取决于成分过冷程度。成分过冷程度不同晶体生长方式则不同。
同一成分的固溶体，在液相中温度梯度不同时，其晶体的生长方式可以根据成分过冷程度的大小分为：
平面生长
I区：因为温度梯度很大，TD>TL，没有成分过冷。此时，固溶体晶体以平面方式长大（向液相推进）。
胞状生长
II区：具有较小的成分过冷。此时，界面不稳定，界面固相偶然向液相中凸起，进入过冷液相，所以可以长大。但因成分过冷区窄，不会产生侧向分支，只能形成胞状界面。
枝晶状生长
III区：具有较大的成分过冷。液相有很宽的范围处于过冷状态，类似负温度梯度条件，晶体以树枝状方式长大。
影响固溶体晶体生长方式的关键因素是成分过冷程度。而影响成分过冷程度的因素，根据形成成分过冷的条件：
有液相的温度梯度G，固相凝固速度R，以及合金的成分C0。它们对晶体生长方式影响的综合关系如图所示。
四、实验设备、仪器及材料用品
显微镜、玻璃片、吸管
饱和***化铵水溶液
结晶实物图片。
五、实验步骤，用吸管滴一滴饱和***铅水溶液，并在显微镜下观察它的结晶过程。也可用放大镜、投影仪等观察。并绘出示意图。（或放大镜）观察具有不同晶形的实物图片。
六、实验报告及要求***化铵的结晶过程，并绘出示意图。。。
添加了黄色荧光素的环乙醇(有机物)的树枝状晶体
铅锡合金的枝晶组织
韩国济州岛火山熔岩，遇水冷却，凝固形成的柱状结晶岩柱，已经成为济州岛的主要风景