晶粒粗化英文解釋翻譯、晶粒粗化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 grain coarsening

分詞翻譯：

晶粒的英語翻譯：

【化】 grain

粗的英語翻譯：

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

化的英語翻譯：

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

專業解析

晶粒粗化（Grain Coarsening）指在多晶材料（如金屬、陶瓷）中，晶粒尺寸在高溫或特定條件下自發增大的現象。其英文對應術語為"grain coarsening" 或更廣義的"grain growth"。該過程受熱力學驅動，系統通過減少晶界總面積來降低能量，導緻小晶粒逐漸消失、大晶粒持續長大。

核心機制與影響因素：

熱力學驅動力：晶界具有較高的界面能。根據吉布斯自由能最小化原理，減少晶界總面積可降低系統總能量，這是晶粒粗化的根本動力。
擴散與晶界遷移：原子跨越晶界擴散（體擴散、晶界擴散）是實現晶粒長大的微觀機制。高溫環境下原子活動能力增強，顯著加速此過程。
奧斯特瓦爾德熟化（Ostwald Ripening）：在第二相粒子存在的材料中，小顆粒溶解并通過擴散向大顆粒沉積，導緻平均晶粒尺寸增大，是粗化的典型模式。

工程影響：晶粒粗化通常降低材料的機械性能。例如：

金屬材料：粗化會顯著降低屈服強度（符合Hall-Petch關系：$ sigma_y = sigma_0 + k d^{-1/2} $，其中 $ d $ 為晶粒尺寸）、疲勞壽命及韌性。
功能材料：在電子陶瓷或磁性合金中，粗化可能劣化電導率或磁疇結構穩定性。

抑制策略：通過引入晶界釘紮（Grain Boundary Pinning）可有效控制粗化，例如：

添加細小的第二相顆粒（如Al₂O₃彌散于銅合金）
溶質原子偏聚晶界
利用織構或納米結構設計。

參考文獻：

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

網絡擴展解釋

晶粒粗化是指材料中晶體晶粒尺寸在特定條件下逐漸增大的現象，主要發生在高溫環境或加工過程中。以下是其核心機制和影響因素的詳細說明：

一、形成原因

體積擴散作用
高溫下，晶體内部的原子/分子因熱激活産生擴散運動，通過晶界與相鄰晶粒交換原子，導緻晶粒合并和尺寸增大。
晶界遷移
晶界（相鄰晶粒的界面）具有較高能量，在高溫中會自發遷移以降低系統能量。這種遷移促使小晶粒被大晶粒“吞并”，重組形成更粗大的晶粒。

二、影響因素

溫度與時間
高溫環境顯著加速原子擴散和晶界遷移，且持續時間越長，粗化程度越明顯。
材料特性
- 合金元素分布不均或初始晶粒較大時，更易發生粗化。
- 如鋁合金中，熔煉溫度控制不當或冷卻不均會引發晶粒粗化。
加工工藝
鍛造溫度過高、速度過快或熱處理參數（保溫時間、冷卻速率）不合理，均可能加劇粗化現象。

三、對材料性能的影響

有利影響：粗化可減少晶界總面積，提升材料在高溫下的抗蠕變和持久強度（如GH135合金的持久性能）。
不利影響：降低疲勞強度、塑性和韌性，可能引發脆性斷裂。

四、控制方法

通過優化熱處理工藝（如快速冷卻細化晶粒）、調整鍛造參數（控制溫度與速度）以及添加晶界穩定元素（如稀土），可有效抑制晶粒粗化。

如需更深入的機理（如Ostwald熟化理論）或具體材料案例，可參考相關文獻或專業數據庫。