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事實揭露 揭密真相
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  • 環球社會熱點[2021/12/31]Omicron變種肆虐,環球疫情升溫,各國加速推進接種第三針加強劑之際,以色列宣布批准長者及體弱人士接種第四針,加強防護,加拿大的安大略省也准許安老院長者打第四針。
  • 【美國疫情】CDC料4周內 多4.4萬人死於新冠
  • 安大略省政府周四宣布,准許長期入住照護設施的長者,在接種第三針疫苗後3個月或84日後打第四針。
    • 為加強防護,當局同時強制護老院職院必須在2022年1月28日前第第3針。
    • 而在以色列,手握第四針政策決定權的衛生部總幹事阿什(Nachman Ash)同日宣布,准許免疫力較弱人士以及60歲以上長者打第四針。
固相線
原圖鏈接

固相線(solidus)是化學材料科學及物理的名詞,是相圖中溫度軌跡,在固相線以下物質完全地凝固(結晶)。固相線一般會用在金屬合金陶瓷岩石礦物中。

  • 在固相線以下物質完全的凝固,在固相線以上,物質開始熔化,但可能沒有完全熔化,因此固相線不一定是熔點。
  • 和固相線相對的是液相線,在液相線以上物質完全熔化,在液相線以下,物質開始凝固。
  • 液相線會比固相線高,但兩者不一定重疊。在固相線和液相線之間的是熔化區,其中是液態和固態的混合物(像泥漿)。
  • 在共晶系統中固相線和液相線重合,意思是此系統只有一個熔點,和成份比例無關,稱為共晶點。
  • 相是物理學名詞。成份、結構相同的組織統稱為相。
  • 二元相圖又稱二元系相圖,是表示系統中兩個組元在熱力學平衡狀態下組份和溫度、壓力之間的關係的簡明圖解。

固相線其下全為固相,固相就是由固體組成的相。

    • 平衡狀態固相線計算常用的計算公式是基於Fe-C平衡相圖(鐵碳平衡圖)的。
    • 非平凝固狀態固相線通常採用模型熱跟蹤計算。
  • 相,是物理學名詞。成份、結構相同的組織統稱為相。多相系統中,不同相之間一定有明顯的分界面,越過界面時,物理性質和化學性質將發生突變。
  • 如有冰、水組成的混合物,冰是一個相,水又是一個相,共有兩個相。而酒精可以溶解於水,水和酒精的混和物卻只有一個相。又如兩塊晶形相同的硫黃是一個相,而兩塊晶形不同的硫黃(如斜方晶形和單斜晶形)則是兩個相。不同的相之間的相互轉變叫做相變。相變是十分普遍的物理過程。物態變化就是一種相變過程。例如,固體、液體之間的物態變化過程就是物質 從固相轉變為液相(熔化)或液相轉變為固相(凝固)的過程。

固相線到底是甚麼實質東西

  • 名詞解釋:相,是物理學名詞。成份、結構相同的組織統稱為相。
    • 多相系統中,不同相之間一定有明顯的分界面,越過界面時,物理性質和化學性質將發生突變。
    • 如有冰、水組成的混合物,冰是一個相,水又是一個相,共有兩個相。而酒精可以溶解於水,水和酒精的混和物卻只有一個相。
    • 又如兩塊晶形相同的 硫黃 是一個相,而兩塊晶形不同的硫黃(如斜方晶形和單斜晶形)則是兩個相。不同的相之間的相互轉變叫做 相變 。
    • 相變是十分普遍的物理過程。 物態變化 就是一種相變過程。例如,固體、液體之間的物態變化過程就是物質 從固相轉變為液相(熔化)或液相轉變為固相(凝固)的過程。
  • 固相就是由固體組成的相。
  • 二元相圖:又稱二元系相圖,英文名稱binary diagram,是表示系統中兩個組元在熱力學平衡狀態下組份和溫度、壓力之間的關系的簡明圖解。
    • 最初, 相圖 通過大量實驗得到。隨著計算材料學的發展,以分子動力學為基礎的計算相圖成為得到相圖的一種高效手段。
  • 任何復雜的二元相圖均可視為由如下四種平衡中的一種或者幾種組合而成,即:

1.溶液與純物質的平衡相圖,屬於這類相圖的有二元共晶相圖和二元共析相圖; 2.溶液與 固溶體 的平衡相圖,屬於這類相圖的有二元連續固溶體相圖和二元有限固溶體相圖; 3.溶液與化合物的平衡相圖,屬於這類相圖的有含中間化合物的二元相圖; 4.液液分層的平衡相圖。

  • 定義:在二元相圖上將各相區分隔開的線叫相界線。
  • 合金冷卻時,會在某一個溫度開始形成固體晶體(但大部分為液體),再繼續冷卻,就會在一個更低的溫度完全變成固體。隨著合金成分的變化,這兩個溫度點也會變化,因此形成一個相對合金成分變化的兩條曲線。上面一條曲線為液相線,下面為固相線。
  • 液相線其上全為液相,線下有固相出現。固相線其下全為固相。
  • 實踐應用表明,採用非平衡凝固狀態下的固相線,模型熱跟蹤計算結果與鑄坯實際凝固狀態吻合很好。鑒於當前非平衡凝固固相線研究的不足及其對輕壓下控制模型精度的影響, 北京科技大學 錢宏智等提出基於規則的正六棱錐體枝晶的凝固過程溶質微觀偏析模型可以較好地確定非平衡凝固的固相線溫度。[1]

固相線與液相線的差異

  • 如果你看一個釺焊材料的材質清單,你會注意到有許多金屬成分和各種熔化溫度。
  • 焊接材料的熔化特徵是選擇焊接金屬的一個重要方面。下面簡要介紹了合金如何熔化以及如何使用此資訊做出最佳的選擇。
  • 元素在單個溫度下熔化。例如,銀在溫度為 1761°F (961°C)熔化,銅在 1981°F(1083°C)熔化。
  • 為了生產釺焊焊接合金,我們結合兩種或兩種更多的元素製成合金。
  • 這種新合金的熔化特性與基元素不同。合金在開始融化在一個溫度點稱為固相線,並沒有完全融化,直到它達到第二高的溫度,變成了液體。
  • 固相線是合金作為固體能承受的最高溫度 –也是合金開始熔化溫度點。
  • 液相線是合金完全熔化時的溫度。在固相線和液相線之間的溫度,合金是部分固體,部分液體。
    • 固體和液體之間的溫度範圍稱為熔化範圍。
  • 溫度資訊在焊接金屬的選擇和使用中非常重要:

1.熔化範圍是衡量合金熔化速度的有用指標。 2.熔化範圍較窄的合金在較低溫度流動性更快。這將有利於您更快地進行焊接,並且出色的增加產量。 3.狹窄的熔化範圍合金要求基礎金屬部件具有相當緊密的間隙(通常建議為 0.002" = 0.006",即0.05-0.15mm)。 4.我們提到,在固相線和液相線之間,焊材是部分液體和部分固體。

    • 這種熔化範圍條件有時稱為"塑性範圍"或"粘稠狀態"。雖然不是很正規的技術術語,但它們表明這些狀態的合金更適合填充更寬的間隙,或"封頂"成品接頭。

5.雖然有助於橋接間隙,但緩慢加熱一個大的熔化範圍的合金會導致一種現象,成為「熔融」。長時間的加熱迴圈可能會導致某些元素分離,其中較低的熔融成分首先分離和流動,留下較高的熔融成分。 6.熔融現象通常是爐內釺焊中經常遇到的一個問題,因為爐內釺焊的需要長時間的加熱,而這種長時間的加熱會導致熔融現象的發生。因此在此類應用中,我們需要選擇一些融化範圍比較小的焊材。 7.液相線被定義為合金完全熔化的溫度。然而,即使是熔化範圍很廣的合金,在液相線溫度或者接近液相線時會迅速的融化。

    • 想要有最好的毛細作用和強度最好的焊點需要母材之間有很小的縫隙。考慮到這一點,最好是在推薦的合適的縫隙範圍以及在接近液相線的溫度下釺焊

8.銀的增加通常用來説明降低熔化溫度。許多較低的熔點合金含有更高的銀含量和相應的成本增加。通過適當的焊接程式,您通常可以成功地使用更寬的熔化範圍或更高的熔融合金組合物。[2]

參考來源

  1. 曉茵. 固相線. 曉茵萬事通. [2021-12-31] (中文). 
  2. 焊接資訊. 什麼是固相線和液相線?為什麼它對釺焊這麼重要?. 科蘭金屬材料. 2020-10-26 [2021-12-31] (中文).