解讀激活能的定義及物理意義
Q:
看熱加工的文獻基本都會提到動態再結晶激活能或者靜態再結晶激活能,但是不明白什么叫激活能?有什么物理意義?
A:
激活能就是使晶體原子離開平衡位置遷移到另一個新的平衡或非平衡位置所需要的能量。亦稱為“活化能”。為了開始某一物理化學過程 (例如塑性流動、原子擴散、化學反應、形成空位等) 所需要克服的能量。此能量可以由體系本身具有的能量起伏提供,也可由外界提供。激活能越小,則該過程就越容易進行。
激活能是晶體中晶格點陣上的原子運動到另一點陣或間隙位置時所需的能量,是反映溫度應力對產品壽命影響的一種指標。對物質而言,它從正常的未失效狀態向失效狀態轉換的過程中存在著勢壘。這就是激活能。激活能越小,失效的物理過程越容易進行。激活能越大,加速系數越大,越容易被加速而失效。
通常情況下,激活能是不隨溫度變化的常數。也就是說,對應于某失效機理,激活能是不隨溫度變化的常數。這就保證了加速壽命試驗的可行性。但是事實上,當溫度大于500K時,激活能不再為常數。
通俗的說,就是原來靜止的你想讓它動起來就得給它能量,這個能量就叫激活能。
變形激活能,是材料發生塑性變形時,金屬原子發生劇烈的熱運動需要跨越的一個能量“門檻值”,是表征材料熱變形的重要參數
材料科學基礎,上海交大出版社,第二版。P140-150 & P190-210.分別有擴散激活能和再結晶激活能的定義
不恰當的例子:有一個輪子在山腳下,要到山的另一邊首先要越過山峰(隧道除外),因此輪子需要一定的初始動能(其它可以做工的能量都可以)使之可以越過山峰,否則輪子就只能呆在原來的一邊。可以使輪子越過山峰的初始動能的Zui小值可以理解為激活能。
建議你多看一些關于動態再結晶和靜態再結晶的文獻,我前一段時間也搞過這些東西,多看點文獻就好了