金屬結晶的一些概念：

• ① 晶體—— 原子排列有一定規則的固體。
• ② 非晶體—— 原子排列無規則的固體。
• ③ 結晶—— 金屬由原子排列無規則的液體狀態向原子排列有規則的固體狀態的轉變過程。

結晶——就是純金屬從液態轉換為固態的過程，這個過程溫度持續下降，到某個溫度，開始結晶，這個溫度是實際結晶溫度，事實上它小於理論結晶溫度，相差值就為過冷度。

這種液態金屬必須冷卻到結晶溫度以下某一溫度才能結晶的現象稱為過冷。 過冷度——實際結晶溫度T與理論結晶溫度T0的差稱為過冷度： ΔT=T0-Tn 把溫度和結晶隨時間的變化畫出來，就是純金屬的冷卻曲線。

為什麼不一樣呢，什麼因素起到影響作用，我們對金屬結晶的研究夠了嗎，我們知其然需知其所以然。

• 研究表明，液態金屬的結晶過程實際上是一個不斷形成晶核和晶核不斷長大的過程。 當溫度低於理論結晶溫度時，這些短程有序的原子集團趨於穩定，成為可以長大的晶體的核心，稱為晶核。
• 晶核的形成有兩個基本途徑：就像水蒸氣聚集在灰塵上聚整合雨滴 （1）自發形核——從液體結構內部由金屬本身原子自發長出晶核的方式。 （2）非自發形核——金屬原子會依附於未熔的高熔點雜質而形成晶核的方式。非自發形核的原則：“結構相似、尺寸相當”
• 平面長大方式——晶核的長大過程實質上是原子由液體向固體表面遷移的過程。當過冷度較小且金屬較純時，晶體主要以其表面向前平行推的方式長大。
• 樹枝狀長大方式——當過冷度較大特別是存在著某些雜質時，晶體主要以樹枝狀的形式長大。
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那麼研究晶體的意義是什麼？ 大量實驗證明，金屬的晶粒愈小，金屬的強度愈高，塑性和韌性愈好。那麼，我們研究一種東西，是要拿來應用賣錢的，我們是否就可以通過改變晶粒的大小，提高金屬強度呢？ 通過細化晶粒來提高金屬力學效能的方法叫做細晶強化。屈服強度的量與晶粒直徑的平方根成反比,這就是著名的Hall-Petch關係。

那麼怎樣操作呢，我晶粒不要面子的嗎，說小就小？ 就是過冷度越大，N增大的幅度大於G，單位面積上的晶粒數目Zs變小，於是晶粒就越細啦。當然還有振動變質電磁攪拌等措施。 合金的過冷度就很大呀。

合金的結晶（金屬粑粑與金屬麻麻的故事）