金属属晶体结构,从液态到固态经历了形核,晶粒长大的过程。形核有自发形核和外来形核两种方式。当液相内能量高聚区,原子集团达到临界直径时形成自发形核。如果液相中有高熔点的外来物质,自然就成为结晶核心,这就是外来形核。
形成核心后晶粒沿散热快的方向长大,直与另一个晶粒相遇,形成晶粒边界。
加入稀有金属形成核心的结晶铜
如单晶铜因消除了作为电阻产生源和信号衰减源的晶界而具有优异的综合性能:卓越的电学和信号传输性能,良好的塑性加工性能;
优良的抗腐蚀性能;显著的抗疲劳性能;减少了偏析、气孔、缩孔、压杂等铸造缺陷;光亮的表面质量;因而主要用于国防高技术、民用电子、通讯以及网络等领域。
单晶铜,是经过“高温热铸模式连续铸造法”所制造的导体技术,因为铸造过程经过特殊加热处理,所以可以获得单结晶状铜导体,每一结晶可以延伸数百米以上,在实际应用之长度上结晶粒仅有一个,并没有所谓“晶粒界面”存在,在讯号传讯时,无需透过晶粒与晶粒之间的“晶界”,讯号更易于穿透与传导,因此损耗极低,堪称是相当完美的线材。
纯金属的结晶过程有两大类,一类是固相晶体冷却至室温不发生同素异构转变的结晶过程:L→α;另一类是发生同素异构转变的结晶过程,例如钛(Ti),L→β-Ti(BCC)→α-Ti(HCP)。合金的结晶过程比较复杂,典型的转变过程有:匀晶转变L→δ,共晶转变:L→α+γ,包晶转变:L+δ→γ。
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