MATERIALS & CRYSTALS

材料与晶体

从问题到洞见,30 款在线科学工具。无需注册,免费计算与导出。

晶体结构工作台科学主题封面

晶体结构工作台

Crystal Structure

在线查看晶胞与超胞,测量原子距离、键角和二面角。

支持 CIF 与直接坐标/笛卡尔坐标 POSCAR;CIF 展开空间群对称操作。部分占位按输入显示,不推断无序微结构。

二元与三元相图科学主题封面

二元与三元相图

Phase Equilibria

用规则溶液自由能探索混溶间隙和三元组成空间。

二元对称规则溶液模型;三元为单相规则溶液自由能及局部稳定性,不输出完整三元共存相平衡。

倒易空间与衍射科学主题封面

倒易空间与衍射

Reciprocal Space

从晶胞构建倒易点阵、第一布里渊区及晶面间距。

一般三斜晶胞;第一布里渊区用最近倒易点半空间求交。衍射仅给出几何峰位,不计算结构因子强度。

布拉格衍射角科学主题封面

布拉格衍射角

Bragg Angle

由晶面间距和波长计算衍射峰位。

单一晶面、弹性相干衍射;图示峰形仅用于标记。

Scherrer 晶粒尺寸科学主题封面

Scherrer 晶粒尺寸

Scherrer Size

从峰展宽估算相干衍射畴尺寸。

尺寸展宽主导,Gaussian 仪器展宽平方差校正;微应变需单独考虑。

晶胞理论密度科学主题封面

晶胞理论密度

Crystal Density

由晶胞体积、式量和每胞化学式数计算密度。

完整占位、无孔隙理想晶体;Z 必须与所用晶胞一致。

线性热膨胀科学主题封面

线性热膨胀

Thermal Expansion

估算温差引起的自由伸长与完全约束热应力。

恒定膨胀系数、线弹性小应变;约束应力是一维完全约束上限模型。

半无限体扩散剖面科学主题封面

半无限体扩散剖面

Fick Diffusion Profile

计算恒定表面浓度下的互补误差函数扩散解。

半无限一维介质、恒定 D、初始均匀浓度。

复合材料模量界限科学主题封面

复合材料模量界限

Voigt–Reuss Bounds

比较两相复合材料的等应变与等应力模量界限。

理想两相线弹性界限,不能确定任意微结构的真实模量。

双线性应力应变科学主题封面

双线性应力应变

Bilinear Constitutive Model

观察弹性屈服与线性硬化的理想单调加载曲线。

一维单调拉伸,不处理卸载、循环和断裂。

立方晶体晶面间距科学主题封面

立方晶体晶面间距

Cubic Plane Spacing

d=a/√(h²+k²+l²):根据输入计算立方晶体晶面间距,提供局部敏感性曲线与数据导出。

仅用于立方晶胞,Miller 指数为整数且不能全零。

晶面间距转衍射角科学主题封面

晶面间距转衍射角

Bragg Angle from Plane Spacing

2θ=2asin(λ/2d):根据输入计算晶面间距转衍射角,提供局部敏感性曲线与数据导出。

一级布拉格衍射,要求 λ≤2d。

X 射线光子能量科学主题封面

X 射线光子能量

X-ray Photon Energy

E=hc/λ:根据输入计算X 射线光子能量,提供局部敏感性曲线与数据导出。

真空光子能量波长换算。

晶格微应变科学主题封面

晶格微应变

Lattice Microstrain

ε=(a−a₀)/a₀:根据输入计算晶格微应变,提供局部敏感性曲线与数据导出。

一维平均应变,不含仪器峰位误差。

平衡空位分数科学主题封面

平衡空位分数

Equilibrium Vacancy Fraction

cv=exp(−Qv/kBT):根据输入计算平衡空位分数,提供局部敏感性曲线与数据导出。

稀空位近似,忽略形成熵项与非平衡缺陷。

扩散均方根长度科学主题封面

扩散均方根长度

Diffusion RMS Length

xrms=√(2Dt):根据输入计算扩散均方根长度,提供局部敏感性曲线与数据导出。

一维恒定扩散系数随机扩散。

扩散系数温度关系科学主题封面

扩散系数温度关系

Arrhenius Diffusivity

D=D₀exp(−Q/RT):根据输入计算扩散系数温度关系,提供局部敏感性曲线与数据导出。

单一热激活扩散机制,参数需材料定标。

霍尔载流子浓度科学主题封面

霍尔载流子浓度

Hall Carrier Density

n=1/(e|RH|):根据输入计算霍尔载流子浓度,提供局部敏感性曲线与数据导出。

单载流子模型,输入霍尔系数绝对值。

德鲁德电导率科学主题封面

德鲁德电导率

Drude Conductivity

σ=neμ:根据输入计算德鲁德电导率,提供局部敏感性曲线与数据导出。

单一载流子类型且参数不随电场改变。

薄膜方块电阻科学主题封面

薄膜方块电阻

Sheet Resistance

Rs=ρ/t:根据输入计算薄膜方块电阻,提供局部敏感性曲线与数据导出。

均匀连续薄膜,忽略接触电阻与尺寸效应。

热扩散率科学主题封面

热扩散率

Thermal Diffusivity

α=k/(ρcp):根据输入计算热扩散率,提供局部敏感性曲线与数据导出。

各向同性、常物性材料。

材料平板热阻科学主题封面

材料平板热阻

Slab Thermal Resistance

R=L/(kA):根据输入计算材料平板热阻,提供局部敏感性曲线与数据导出。

稳态一维导热,无接触热阻。

吉布斯汤姆孙熔点偏移科学主题封面

吉布斯汤姆孙熔点偏移

Gibbs Thomson Shift

ΔT=2γTm/(ρLr):根据输入计算吉布斯汤姆孙熔点偏移,提供局部敏感性曲线与数据导出。

球形颗粒连续介质近似;极小纳米颗粒不保证有效。

霍尔佩奇屈服强度科学主题封面

霍尔佩奇屈服强度

Hall Petch Strength

σy=σ₀+k/√d:根据输入计算霍尔佩奇屈服强度,提供局部敏感性曲线与数据导出。

常规晶粒范围经验关系;超细纳米晶可能出现偏离。

格里菲斯断裂应力科学主题封面

格里菲斯断裂应力

Griffith Fracture Stress

σc=√(2Eγ/πa):根据输入计算格里菲斯断裂应力,提供局部敏感性曲线与数据导出。

无限板中心裂纹、理想脆性、平面应力近似。

I 型应力强度因子科学主题封面

I 型应力强度因子

Mode I Stress Intensity

KI=Yσ√(πa):根据输入计算I 型应力强度因子,提供局部敏感性曲线与数据导出。

线弹性断裂力学;几何系数需针对试样选取。

二元相图杠杆定则科学主题封面

二元相图杠杆定则

Binary Lever Rule

fβ=(C₀−Cα)/(Cβ−Cα):根据输入计算二元相图杠杆定则,提供局部敏感性曲线与数据导出。

两相平衡系线范围,输入必须采用同一质量或摩尔基准。

阿夫拉米转变量科学主题封面

阿夫拉米转变量

Avrami Transformation

X=1−exp(−ktⁿ):根据输入计算阿夫拉米转变量,提供局部敏感性曲线与数据导出。

等温经验结晶动力学,不适用于所有相变机制。

布氏硬度科学主题封面

布氏硬度

Brinell Hardness

HBW=0.102·2F/[πD(D−√(D²−d²))]:根据输入计算布氏硬度,提供局部敏感性曲线与数据导出。

压痕直径须小于球径,正式试验需符合标准载荷与厚度要求。

体密度推算孔隙率科学主题封面

体密度推算孔隙率

Density Porosity

P=1−ρbulk/ρsolid:根据输入计算体密度推算孔隙率,提供局部敏感性曲线与数据导出。

两密度采用同一成分基准;不能区分开孔与闭孔。

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