１固相-固相平衡的晶体生长2液相-固相平衡的晶体生长定向凝固法凝固（1）结晶的基本过程：形核－长大。（2）描述结晶进程的两个参数形核率：单位时间、单位体积液体中形成的晶核数量。长大速度：晶核生长过程中，液固界面在垂直界面方向上单位时间内迁移的距离。形核大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流表面激冷区中的晶粒通常是无方向性的细等轴晶。根据传统理论，当液态金属浇入温度较低的铸型中时，型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用，产生很大的过冷度而大量非均质生核。这些晶核在过冷熔体中迅速生长并互相抑制，从而形成了无方向性的表面细等轴晶组织，称为“激冷晶”。（1）过冷：金属的实际结晶温度总是低于其理论结晶温度的现象。（2）过冷度：金属材料的理论结晶温度(Tm)与其实际结晶温度To之差△T=Tm-To注：过冷是结晶的必要条件，结晶过程总是在一定的过冷度下进行。柱状晶区的形成综上所述，铸件中三个晶区的形成是相互联系、彼此制约的。稳定凝固壳层的产生决定着表面细晶粒区向柱状晶区的过渡，而阻止柱状晶区进一步发展的关键则是中心等轴晶区的形成。几种不同类型的铸件宏观组织示意图（a）只有柱状晶;（b）表面细等轴晶加柱状晶;（c）三个晶区都有;（d）只有等轴晶1.柱状晶生长柱状晶生长示意图柱状树枝晶生长示意图获得定向凝固柱状晶的基本条件是：2.单晶生长1.传统定向凝固技术（1）发热剂法23（2）功率降低法（PD法）25（3）快速凝固法（HRS）定向凝固技术B-S方法的构思是在一个温度梯度场内生长结晶，在单一固-液界面上成核。待结晶的材料通常放在一个圆柱形的坩埚内，使坩埚下降通过一个温度梯度，或使加热器沿坩埚上升。定向凝固技术制备方法：定向凝固技术的设备：派拉克斯（Pyrex）玻璃、外科尔（Vycor）玻璃、石英玻璃、氧化铝、贵金属、石墨材料几何淘汰规律图解定向凝固技术的设备：CuB-S法所使用的结晶炉通常由上、下两部分组成，上炉为高温区，原料在高温区中充分熔化，下炉为低温区。为造成上、下炉之间有较大的温度梯度，上下两炉一般分别独立控温，还可以在上、下炉之间加一块散热板。在利用定向凝固法制备单晶材料时，一般采用较大的温度梯度这样就有较快的生长速度。低温区的温度降得很低，生长的晶体在短短的距离内会经受很大的温差，由此会造成比较大的热应力。若坩埚的膨胀系数比晶体大，冷却时坩埚的收缩也比晶体大，坩埚就要挤压晶体，使晶体产生比较大的压应力，低温区温度越低，这种压应力就越大甚至引起晶体炸裂。理想的轴向温度分布应满足以下几点要求：Cu定向凝固（下降法）生长晶体的优点：43缺点：实例：单晶高温合金的生长转折型螺旋型倾斜型尺度限制型实例：单晶高温合金的生长籽晶法制备单晶高温合金叶片作业