晶粒粗化英文解释翻译、晶粒粗化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 grain coarsening

分词翻译：

晶粒的英语翻译：

【化】 grain

粗的英语翻译：

careless; coarseness; grossly; thick; wide
【医】 pachy-

化的英语翻译：

burn up; change; convert; melt; spend; turn

专业解析

晶粒粗化（Grain Coarsening）指在多晶材料（如金属、陶瓷）中，晶粒尺寸在高温或特定条件下自发增大的现象。其英文对应术语为"grain coarsening" 或更广义的"grain growth"。该过程受热力学驱动，系统通过减少晶界总面积来降低能量，导致小晶粒逐渐消失、大晶粒持续长大。

核心机制与影响因素：

热力学驱动力：晶界具有较高的界面能。根据吉布斯自由能最小化原理，减少晶界总面积可降低系统总能量，这是晶粒粗化的根本动力。
扩散与晶界迁移：原子跨越晶界扩散（体扩散、晶界扩散）是实现晶粒长大的微观机制。高温环境下原子活动能力增强，显著加速此过程。
奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald Ripening）：在第二相粒子存在的材料中，小颗粒溶解并通过扩散向大颗粒沉积，导致平均晶粒尺寸增大，是粗化的典型模式。

工程影响：晶粒粗化通常降低材料的机械性能。例如：

金属材料：粗化会显著降低屈服强度（符合Hall-Petch关系：$ sigma_y = sigma_0 + k d^{-1/2} $，其中 $ d $ 为晶粒尺寸）、疲劳寿命及韧性。
功能材料：在电子陶瓷或磁性合金中，粗化可能劣化电导率或磁畴结构稳定性。

抑制策略：通过引入晶界钉扎（Grain Boundary Pinning）可有效控制粗化，例如：

添加细小的第二相颗粒（如Al₂O₃弥散于铜合金）
溶质原子偏聚晶界
利用织构或纳米结构设计。

参考文献：

ASM International. Metals Handbook: Volume 4—Heat Treating. ASM Handbook Online
University of Cambridge, Dept. of Materials Science. Lecture Notes: Grain Growth & Coarsening. Cambridge Materials Course
NIMS Research. Control of Microstructure in Metallic Alloys. NIMS Grain Growth Study

网络扩展解释

晶粒粗化是指材料中晶体晶粒尺寸在特定条件下逐渐增大的现象，主要发生在高温环境或加工过程中。以下是其核心机制和影响因素的详细说明：

一、形成原因

体积扩散作用
高温下，晶体内部的原子/分子因热激活产生扩散运动，通过晶界与相邻晶粒交换原子，导致晶粒合并和尺寸增大。
晶界迁移
晶界（相邻晶粒的界面）具有较高能量，在高温中会自发迁移以降低系统能量。这种迁移促使小晶粒被大晶粒“吞并”，重组形成更粗大的晶粒。

二、影响因素

温度与时间
高温环境显著加速原子扩散和晶界迁移，且持续时间越长，粗化程度越明显。
材料特性
- 合金元素分布不均或初始晶粒较大时，更易发生粗化。
- 如铝合金中，熔炼温度控制不当或冷却不均会引发晶粒粗化。
加工工艺
锻造温度过高、速度过快或热处理参数（保温时间、冷却速率）不合理，均可能加剧粗化现象。

三、对材料性能的影响

有利影响：粗化可减少晶界总面积，提升材料在高温下的抗蠕变和持久强度（如GH135合金的持久性能）。
不利影响：降低疲劳强度、塑性和韧性，可能引发脆性断裂。

四、控制方法

通过优化热处理工艺（如快速冷却细化晶粒）、调整锻造参数（控制温度与速度）以及添加晶界稳定元素（如稀土），可有效抑制晶粒粗化。

如需更深入的机理（如Ostwald熟化理论）或具体材料案例，可参考相关文献或专业数据库。