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金属在冷凝面上的冷凝过程的分类-材料实验显微硬度计金属蒸气的冷凝 由蒸发表面蒸发出来的金属原子或分子在空间迁移，当这些分子或原子迁移到冷凝表面时，就会冷凝成为液体或固体。当冷凝表面的温度足够低时，形成固体。 当蒸气原子或分子接近于冷凝表面的若干原子直径范围时，就进入冷凝表面的表面力场。如果入射原子或分子到达冷凝表面后在法线方向上仍有相当大的动能，则在冷凝表面作短暂停留(约10～12S)后就被反射。如果人射原子或分子金属在冷凝面上的冷凝过程大致可分为三类 (1)核生长型 这种类型形成过程的特点是：到达冷凝面上的原子首先凝聚成核，后续飞来的原子不断集聚在核的附近使核在三维方向不断成长，终形成结晶。大部分结晶的形成过程都属于这种类型。 电子显微硬度计的观察和理论分析的结果表明，核生长型的结晶其生长过程可以分成如下四个阶段。 ①成核阶段 碰撞到冷凝面的原子，其中一部分与冷凝面原子交换的能量很少，仍具有很大的能量，所以能返回气相。而另一部分则被吸附在冷凝表面上，这种吸附主要是物理吸附，原子将在表面上停留一定的时间。由于原子本身还具有一定的能量，同时还可以从冷凝面上得到热能，因此原子可能在表面进行迁移或扩散。在这一过程中，原子有可能再蒸发，也可能与冷凝面发生化学作用形成化学吸附，还可能遇到其他的蒸发原子而形成原子对或原子团，发生后两种情况时，原子再蒸发与迁移的可能性极小，从而逐渐成为稳定的凝聚核。 ②小岛阶段。当凝聚晶核达到一定浓度以后，继续蒸发就不再形成新的晶核。新蒸发来的吸附原子通过表面迁移将集聚在已有的晶核上，使晶核生长并形成小岛，这些岛通常是三维结构，并多数已具有该种物质的晶体结构，即已形成微晶粒。 ③网络阶段。随着小岛的生长，相邻的小岛会相互接触并彼此结合，结合的过程有点类似两个小液滴结合成一个大液滴的情况。这是因小岛在结合时释放出一定能量，这些能量足以使接触的微晶状小岛瞬间熔化，在结合以后，由于温度下降新生成的岛重新结晶。在尺寸和结晶取向不同的两岛相结合时，得到的微晶的结晶取向与原来较大的小岛相同。随着小岛的不断结合，将形成一些具有沟道的网络状结晶薄膜。 ④连续结晶薄膜。继续蒸发时，吸附原子将充填这些空沟道，此时也有可能在空沟道中生成新的小岛，由小岛生长来填充空沟道，后形成连续薄膜。
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