【化学工程】 晶核 的形成
第9讲材料凝固时晶核的形成和晶体的生长
第九讲材料凝固时晶核的形成和晶体的生长1.均匀形核考点再现：对于临界晶核半径的推导在09年出国一道简答题，分值大概在8分左右，而在08年以前的考试中，这个题也是考察的常客。
所以应该予以重视。
过冷度、临界晶核形成功也是重要的概念，也曾出现在初试中。
考试要求：几个定义的记忆是一方面，最重要的是临界晶核半径的推导过程，一定要熟练。
另外，这一部分有几个重要的公式，要记住公式的结论以及其代表的意义。
知识点熔化潜热：由固相转变为液相时需吸收的能量。
★★过冷度：理论凝固温度与实际凝固温度之差。
★★★液态与固态吉布斯自由能与温度的关系。
★★★我们都知道物质趋向于吉布斯自由能变小的方向发展，所以我们就很正常的理解融化和凝固现象了。
由上图我们可以知道在低温范围内，固相的吉布斯自由能比较低，液相的吉布斯自由能比较高，这就说明在低温阶段固相是比较稳定的，而在高温范围内则相反，即液相的吉布斯自由能比较低，所以在高温范围内，液相时比较稳定的，在两条曲线的交点处，两者吉布斯自由能相同，这个温度也就是我们所称的熔点。
这个部分虽然是不能称得上是一个考点，但是我觉得这个点在未来是有可能考到的，因为现在命题教师出题的思路是偏向用我们所学的理论知识来解决实际的问题，这个是一个很好的切入点，所以大家还是要注意一下。
体吉布斯自由能差的计算公式我们要记住这个公式，这个公式体现了体吉布斯自由能差与熔化潜热的关系，这个是天大内部划题老师所强调的，我们要理解，这个公式表明液态凝固时必须要有一定的过冷度，过冷度越大，体吉布斯自由能差的绝对值越大，凝固的驱动力也越大。
但是我们要注意，并不是低于Tm的任何温度液态转变为固态过程都会发生，液相中要有能形成固相的晶核，必须达到一定的临界过冷度。
上面的部分可以算是对一个公式的解析，也可以算是凝固过程发生的原因，这样的题如果命题老师出的话，恐怕会让很多人丢分的。
求临界形核半径★★★★★体系自由能的变化，主要有两方面影响，体积和表面积，随着半径的增加，体积变大，自由能降低，降低的数值为公式的第一项，而随着半径的增的，表面积增大，表面能增加，升高的数值就是上述公式的第二项，两者的加和就是体系总自由能的变化。
晶核的形成
第五讲 晶核的形成第四节 晶核的形成一、主要内容：均匀形核非均匀形核二、要点：形核的能量变化，临界晶核半径，临界晶核半径与过冷度的关系，形核功，临界形核功，临界形核功与过冷度的关系，能量起伏的概念，形核率，形核率的影响因素，晶体金属与非晶体金属的形成条件，非均匀形核，非均匀形核的临界晶核半径和临界形核功，非均匀形核的形核率，影响形核率的因素三、方法说明：通过形核能量变化的讨论，说明形核的难易程度，使学生清楚的认识影响形核率的各种因素，因为，晶粒的大小对金属的性能有直接的影响。
授课内容：过冷液体形成固体晶核有两种形核方式：均匀形核（均质形核或自发形核）非均匀形核（异质形核或非自发形核）一、均匀形核1. 均匀形核：液态金属绝对纯净，无任何杂质，不和型壁接触，只靠液态金属的能量变化，由晶胚直接生成晶核的过程。
2. 均匀形核时的能量变化和临界晶核半径：在过冷液体中出现晶胚时，一方面原子从液态转变为固态将使系统自由能降低，它是驱动力。
另一方面，由于晶胚构成新的表面，形成表面能，使系统能量升高，它是结晶的阻力。
σS G V G V +∆-=∆假设过冷液体中出现一个半径为r 的球状晶胚，它引起的自由能变化为：σππ23434r G r G V +∆-=∆ 体积自由能的变化与晶胚半径的立方成正比，而表面能的变化与半径的平方成正比。
总的自由能是体积自由能和表面能的代数和。
自由能随晶胚半径的变化如图：当K r r ＜时，随着晶胚尺寸的增大，系统自由能增加当K r r ＞时，随着晶胚尺寸的增大，系统自由能降低把半径为K r 的晶胚叫做临界晶核，K r 称为临界晶核半径VK G r ∆=σ2 临界晶核半径与晶核的单位表面能成正比，而与单位体积自由能成反比。
TL T r m m K ∆=σ2晶核的临界半径与过冷度成反比，过冷度越大，临界半径越小。
在过冷液体中所存在的最大相起伏与过冷度的关系如图：K T ∆就是临界过冷度3、解释说明：晶核形成时的能量变化和临界晶核晶体熔化后的液态结构从长程来说是无序的，而在短程范围内却存在着不稳定的，接近于有序的原子集团（尤其是温度接近熔点时）。
晶核的形成
紫色
绿色
蓝色
黄色
颜色的深浅决定物质对光的吸收程度
3、吸收曲线
以波长为横坐标，吸光度为纵坐标得到一条 吸光度随波长变化的曲线 称之为吸收曲线或吸收光谱
A
350
1.0
525 545
0.2 300
Cr2O72400 500
MnO4600 700 nm
KMnO4溶液的吸收曲线 (cKMnO4: a<b<c<d)
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
可见光：
定义：
人眼所能看见有颜色的光
波长范围： 400-750nm之间
日光 由各种不同颜色的光 示例： 电灯光 按一定的强度比例混合而成的。
如果让一束白光通过三棱镜就分解为 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光
这种现象称为光的色散
显色剂
与金属离子生成有色的螯合物
有机显色剂 κ大于104 很稳定 选择性强
有机显色剂
OO型：
OH COOH
磺基水杨酸
NN型：
SO3H
N
N
邻二 CH3－C＝－C＝－CH3 丁二 氮菲 HO－N N－OH 酮肟
ON型： S型：
NN N
OH PAR
OH NH NH
S 双硫腙
NN
二甲酚橙 偶氮胂III
铬天青S
A kbc lgT 0.434lnT
c 0.434 ln T kb
dc 0.434 dT kb T
Er
dc 100% c
dT T ln T
100%
dT T 0.01
Er
dc c
100%
T 100% 0.434T 100%
第五讲晶核的形成
第五讲 晶核的形成第四节 晶核的形成一、主要内容：均匀形核非均匀形核二、要点：形核的能量变化，临界晶核半径，临界晶核半径与过冷度的关系，形核功，临界形核功，临界形核功与过冷度的关系，能量起伏的概念，形核率，形核率的影响因素，晶体金属与非晶体金属的形成条件，非均匀形核，非均匀形核的临界晶核半径和临界形核功，非均匀形核的形核率，影响形核率的因素三、方法说明：通过形核能量变化的讨论，说明形核的难易程度，使学生清楚的认识影响形核率的各种因素，因为，晶粒的大小对金属的性能有直接的影响。
授课内容：过冷液体形成固体晶核有两种形核方式：均匀形核（均质形核或自发形核）非均匀形核（异质形核或非自发形核）一、均匀形核1. 均匀形核：液态金属绝对纯净，无任何杂质，不和型壁接触，只靠液态金属的能量变化，由晶胚直接生成晶核的过程。
2. 均匀形核时的能量变化和临界晶核半径：在过冷液体中出现晶胚时，一方面原子从液态转变为固态将使系统自由能降低，它是驱动力。
另一方面，由于晶胚构成新的表面，形成表面能，使系统能量升高，它是结晶的阻力。
σS G V G V +∆-=∆假设过冷液体中出现一个半径为r 的球状晶胚，它引起的自由能变化为：σππ23434r G r G V +∆-=∆ 体积自由能的变化与晶胚半径的立方成正比，而表面能的变化与半径的平方成正比。
总的自由能是体积自由能和表面能的代数和。
自由能随晶胚半径的变化如图：当K r r ＜时，随着晶胚尺寸的增大，系统自由能增加当K r r ＞时，随着晶胚尺寸的增大，系统自由能降低把半径为K r 的晶胚叫做临界晶核，K r 称为临界晶核半径VK G r ∆=σ2 临界晶核半径与晶核的单位表面能成正比，而与单位体积自由能成反比。
TL T r m m K ∆=σ2晶核的临界半径与过冷度成反比，过冷度越大，临界半径越小。
在过冷液体中所存在的最大相起伏与过冷度的关系如图：K T ∆就是临界过冷度3、解释说明：晶核形成时的能量变化和临界晶核晶体熔化后的液态结构从长程来说是无序的，而在短程范围内却存在着不稳定的，接近于有序的原子集团（尤其是温度接近熔点时）。
晶核的形成和成长课件
溶剂对晶核的形成也有影响。在溶液中，溶剂的性质和浓度 可以影响溶质分子的溶解度和稳定性，从而影响晶核的形成 。
03
晶核成长机制
晶格的稳定性与生长速率
晶格稳定性
晶格的稳定性对于晶核的成长至关重要。稳定性较高的晶格结构能够抵抗外部 环境的影响，如温度和压力的变化，从而维持晶核的完整性。
生长速率
晶核的生长速率受到多种因素的影响，如浓度、温度、压力等。这些因素通过 影响晶格的稳定性以及原子或分子的扩散速率等方式来调节晶核的生长。
晶核类型与结构
晶核主要有离子晶体、共价晶体 、金属晶体、分子晶体等类型。
不同类型晶核的结构和性质各有 特点，如离子晶体由阴阳离子通 过离子键结合，共价晶体由共价 键连接原子形成空间网状结构。
不同晶核的力学、光学、热学等 性质也各有不同。
晶核的形成过程
晶核的形成通常需要一定的热力 学条件和动力学条件。
THANKS
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多尺度模拟
通过多尺度模拟方法，研究者们可以在不同尺度上模拟晶核的形成和成长过程，例如在原 子尺度上模拟晶核的结构和稳定性，在宏观尺度上模拟晶核的生长速度和形态等。
晶核在其他前沿领域的应用前景
材料科学
晶核的形成和成长机制对于材料 科学领域中的材料设计和新材料 开发具有重要的应用前景，例如 利用晶核理论指导材料中的晶体 生长、控制材料中的微结构和性 能等。
06
结语
总结晶核的形成和成长过程的关键要素
01
02
03
04
形核期
介绍形核期晶核的形成过程， 包括过饱和度、能量起伏等关
键要素。
初期成长
阐述初期成长过程中晶核与母 相之间的相互作用、晶面的取
向等关键要素。
金属形成晶核的因素
金属形成晶核的因素
金属形成晶核的因素有以下几个：
1. 温度：金属形成晶核需要一定的温度条件。
在过冷状态下，金属会形成晶核，因为过冷状态下金属原子的热运动速度减慢，使得金属原子更容易聚集形成晶核。
2. 成分：金属形成晶核的过程受金属的成分影响。
不同成分的金属具有不同的晶核形成特性，一些金属比如钢铁中的碳、锰等合金元素可以促进晶核的形成。
3. 纯度：金属的纯度也会对晶核形成起到影响。
高纯度的金属更容易形成晶核，因为杂质和缺陷会干扰晶核的生长过程。
4. 外界条件：金属晶核的形成还受到外界条件的影响，比如外界的压力、应力和应变等都可能对晶核形成产生影响。
这些因素综合作用，确定了金属晶核形成的条件和方式。
不同金属、不同条件下的金属晶核形成具有不同的特点和规律。
均匀形核中形成稳定晶核的条件
均匀形核中形成稳定晶核的条件1.引言1.1 概述引言部分-概述：在晶体生长中，晶核形成是一个关键的阶段。
晶核的形成速率和稳定性直接影响晶体的质量和性能。
为了产生高质量的晶体，需要确保晶核的形成是均匀且稳定的。
本文将重点讨论在均匀形核中形成稳定晶核所需的条件。
均匀形核是指晶体在形核过程中均匀地分布在溶液中。
在形核过程中，溶液中的过饱和度和温度变化是影响晶核形成的关键因素。
对于形成稳定晶核来说，需要满足以下条件：首先，溶液中的过饱和度应适中，既不能过高也不能过低。
过高的过饱和度会导致晶核形成速率过快，晶体质量差，容易出现不稳定的晶核。
而过低的过饱和度则会导致晶核形成速率过慢，甚至无法形成晶核。
其次，温度的变化也对晶核的形成有重要影响。
通常情况下，晶核的形成速率随着温度的升高而增加。
因此，在形成稳定晶核的过程中，要确保温度的变化是控制得当的，使得晶核形成速率在合适的范围内进行。
此外，温度的不均匀变化也会导致晶核形成的不均匀分布，从而影响晶体的质量。
最后，溶液中的杂质和预结晶物质也会对晶核的形成产生影响。
过高的杂质浓度或过多的预结晶物质会促使晶核形成，但可能导致晶核不稳定，晶体质量下降。
因此，在形成稳定晶核的过程中，需要对溶液进行适当的净化和处理，以减少杂质和预结晶物质的含量。
综上所述，形成稳定晶核的条件包括适中的过饱和度、温度的控制以及适当处理溶液中的杂质和预结晶物质。
只有在这些条件的基础上，才能实现均匀形核，从而产生高质量的晶体。
接下来的部分将详细探讨这些条件对晶核形成的影响，并探讨如何进一步优化晶核形成的过程。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行编写：首先，可以简要介绍文章的整体结构和各个部分的内容安排。
例如，可以说明文章的大纲中包含了引言、正文和结论三个主要部分，每个部分的具体内容和目的。
其次，可以详细描述每个部分的具体内容和主要论点。
例如，引言部分可以介绍研究背景和重要性，正文部分可以介绍形核的概念以及形成稳定晶核的条件，结论部分可以对整篇文章进行总结并展望未来的研究方向。
加速晶体生长加速晶核的生成
过饱和度
临界晶体半径
r<rc 晶体自动溶解 r＞rc晶体自动生长
临界成核功（ ΔG max）
ΔG max相当于形成临界大小晶核时，外界 需消耗的功。
Gmax
1 3
Gs
临界成核功仅相当于形成临界半径晶核时表面吉布斯自由能的
1/3，亦即形成晶核时增加的ΔG s中有2/3为ΔG v的降低所抵 消．
晶核的成核速度
（2）毛细管吸附理论：由于晶体间或晶体 内的毛细管结构，水分在晶体内扩散， 导致部分晶体的溶解和移动，为晶粒间 晶桥的形成提供饱和溶液，导致晶体结 块。
Байду номын сангаас结晶
经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含 有一定量的杂质。此时工业上常常需要采 用重结晶的方式进行精制。
重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂 和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合 适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体 的操作。
而第二步溶质长入晶面，则是表面化学反 应过程，此时反应的推动力是晶体表面浓 度与饱和浓度的差值
扩散方程
扩散过程 表面反应过程
dm
dt kd A(c ci )
dm dt
kr
A(ci
c* )
dm — 质量传递速度
dt
Kd—扩散传质系数
Kr—表面反应速度常数
C，Ci，C*—分别为溶液主体 浓度、溶液界面浓度、溶液饱 和浓度
真空蒸发冷却法 使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝 热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发 两种方法的一种结晶方法。 设备简单、操作稳定
化学反应结晶
加入反应剂产生新物质，当该新物质 的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶 体析出；
其方法的实质是利用化学反应，对待 结晶的物质进行修饰，一方面可以调 节其溶解特性，同时也可以进行适当 的保护；
晶核的形成
二. 物质对光的选择性吸收
1.选择性吸收原理
M + h
基态
E1
△E
M* 激发态
E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸 收程 度不同；
2. 物质的颜色与吸收光的关系
物质的颜色 黑色 白色
灰色 其它颜色
吸收光波长 完全吸收
完全反射 各种波长的光 吸收程度差不多
3.显色反应的一般标准 (1) 选择性要好
显色剂与被测组分和干扰离子生成的有色化合物 的吸收峰相隔较远
(2)灵敏度要高 (一般κ >104 )
(3)对比度要大 有色化合物与显色剂的最大吸收波长的差 别要大，一般要求在60nm以上
(4)有色化合物的组成要恒定,化学性质要稳定
(5)显色反应的条件要易于控制
与被测离子结合成离解度小化合物（FeF63）
控制酸度 控制显色剂R的浓度
消除
化学法掩蔽
Co2+, Zn2+, 钴试剂R CoR,ZnR H+ CoR, Zn2+ ,
Ni2+, Fe2+
NiR,FeR
Ni2+ , Fe2+
测Fe3＋(控制pH)
pH 2.5 Fe3+, Cu2+
磺基水杨酸
SS FeSS （紫红） Cu2+
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
可见光：
定义：
人眼所能看见有颜色的光
波长范围： 400-750nm之间
日光 由各种不同颜色的光 示例： 电灯光 按一定的强度比例混合而成的。
第六讲晶核的形成和长大
第六讲晶核的长大第五节晶核长大一、要紧内容：液固界面的微观结构晶体的长大机制液固界眼前沿液体中的温度梯度晶体生长的界面形状－晶体形态长大速度晶粒大小的操纵二、要点：液固界面的微观结构，滑腻界面，粗糙界面的概念，杰克逊因子，不同金属结晶时的液固界面，晶体的长大机制，二维晶核长大机制，螺型位错长大机制，垂直长大机制，液固界眼前沿液体中的温度梯度，正温度梯度，负温度梯度。
晶体生长的界面形状，晶体形态，树枝晶，等轴晶，长大速度，晶粒大小的操纵三、方式说明：通过对液固界面的微观结构的讨论，说明金属型界面和非金属型界面的不同，结晶后的晶界相界的形态也不同，即晶粒的形状不同，晶粒的形状和大小对金属的性能有直接阻碍。
液相中的温度梯度对金属的生长速度和生长方式有直接的阻碍，通过以上的讨论使学生对如何判定金属中的相，和如何取得所需的晶粒大小和形状有一个清楚的熟悉。
讲课内容：形核以后，晶体长大，其涉及到长大的形态，长大方式和长大速度。
长大形态常反映出凝固后晶体的性质，而长大方式决定了长大速度，也确实是决定结晶动力学的重要因素。
晶核长大的条件：第一要求液相能不断的向晶体扩散供给原子，第二要求晶体表面能够不断的牢固的接纳这些原子。
晶核长大需要在过冷的液体中进行，可是需要的过冷度要比形核时的小。
一、固液界面的微观结构液固界面的微观结构分为两类：滑腻界面和粗糙界面1、滑腻界面：如图，在界面的上部，所有原子都处于液体状态，在界面的下部所有的原子都处于固体状态。
这种界面一样为固相的密排面，呈曲折的锯齿状又称为小平面界面。
2、粗糙界面：如图，从微观尺寸看这种界面是平整的，当从原子的尺度看这种界面是高低不平的，液固界面的原子犬牙交织的散布着，因此又叫非小平面界面。
3、若是界面上有近0％或100％的位置为晶体原子所占有，那么界面是滑腻界面。
界面自由能的转变可用公式表示：二、晶体长大机制1、二维晶核长大机制滑腻界面时晶体的长大只能依托二维形核机制方式长大。
晶核
图3当固液界面为光滑界面时，若液相原子单个的扩散迁移到界面上是很难形成稳定状态的，这是由于它所带 来的表面自由能的增加，远大于其体积自由能的降低。在这种情况下，晶体的长大只能依靠所谓的二维晶核方式， 即依靠液相中的结构起伏和能量起伏，使一定大小的原子集团几乎同时降落到光滑界面上，形成具有一个原子厚 度并且有一定宽度的平面原子集团，如图3所示。
满足这种形核方式的液态金属绝对纯净，无任何杂质，也不和型壁接触。只是一个依靠液态金属的能量变化， 由晶胚直接形核的过程。显然这是一种理想情况。
在液态金属中，存在着许多规则排列的“近程有序”的原子集团。若在熔点温度以上，这种规则排列的原子 集团的长大将使自由能增加，因而是不稳定的。若在熔点温度以下，因为固相的自由能低于液相的自由能，此时 液态金属中作规则排列的原子集团，就有可能稳定下来，从而能够长大成为晶核。
一般说来，液态金属原子的扩散迁移并不十分困难，因而，决定晶体长大方式和长大速度的主要因素是晶核 的界面结构、界面附近的温度分布及潜热的释放和逸散条件。此二者的结合，就决定了晶体长大后的形态。由于 晶体的形态与结晶后的组织有关，因此对于晶体形态及其影响因素应予以重视。
由于界面的微观结构不同，则其接纳液相中迁移过来的原子的能力也不同，因此在晶体长大时将有不同的机 制。
相变化开始于新相的晶核生成。通过形成后核的生长而发展了新相，最后结束于旧相的消灭。相变过程可以 方便地分解为四个过程：
的长大
晶体长大的条 件
晶体长大机制
由上文可以推出，晶体长大的条件是：
第一，要求液相不断地向晶体扩散供应原子，这就要求液相有足够高的温度，以使液态金属原子具有足够的 扩散能力；
实际金属的结晶主要按非均匀形核方式进行，这种形核方式是比较复杂的。为了便于讨论，首先研究均匀形 核，由此得出的基本规律不但对研究非均匀形核有指导作用，而且也是研究固态相变的基础。
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【化学工程】晶核的形成
晶核的过饱和溶液中由演技的分子、原子、离子形成初始的微小晶体，是晶体生长过程必不可少的核心。
由于这些粒子不停地作快速运动，故称之为运动单元。
晶核形成的速率指单位体积的溶液在单位时间内生成新粒子的数目。
成核速率对晶体产品的粒度及其分布、晶形和产品质量都有很大影响。
不同结晶过程需要有一定的成核速率，如果成核速率过大，将使晶体细小、粒度分布范围宽、产品质量下降。
粒子只有大至一定的临界粒度，才能成为继续长大的稳定的晶核，临界粒度是晶核的最小粒度。
一般临界粒度值与晶体的表面能及生成能有关，而这直接受溶液的过饱和度影响。
根据热力学原理，相同温度下小粒子具有较大的表面能，这使得微小晶体的溶解度高于较大粒度的晶体，结果是小晶粒不断溶解而大晶粒继续生长，直至小晶粒完全消失，因此常见的溶解度数据仅适用于粒度较大些的晶体。
在晶核形成的机理研究中，二次成核已被认为是晶核的主要来源。
二次成核是指由于溶液中宏观晶体的影响而形成晶核的现象，而接触成核又在二次成核中起着决定性的作用。
在有搅拌的结晶中，晶核的生成量与搅拌强度有直接关系。
晶体在与外部物体(包括其他晶粒)碰撞时会产生大量碎片，其中粒度较大的即为新的晶核，这种成核现象的明确机理还在进一步研究当中。
接触成核是结晶过程中获得晶核最简单也是最好的方法，其优点是:溶液的过饱和度对接触成核速率的影响较小，容易在这样的操作条件下易得到优质的产品;接触成核所需的能量非常低，晶体碰撞所产生的微小伤痕在饱和溶液中仅需数百秒钟就会自动修复而消失(即再生周期很短)，故被碰撞的晶体不会造成宏观的磨损。
接触成核的方式
接触成核的方式有四种:一是晶体与搅拌器之间的接触，这是最主要的接触成核方式，可以通过改变搅拌器的结构和速度来控制成核速率;二是晶体与容器内表面之间的接触，改变结晶吕结构对成核速率将会有一暄影响;三是晶体与晶体之间的接触，这种接触的几率和能量虽然较小，但是由于同种晶体之间的相互接触可产生更多的晶核，因此其对成核速率的影响较晶体与容器的接触要大;四是由于沉降速度不同而造成的晶体与晶体之间的碰撞。
影响接触成核速率的因素
影响接触成核速率的因素很多，主要有溶液的过饱和度、接触碰撞的能量、搅拌器、晶体的粒度和硬度等等。
过饱和度的影响
每一个次接触所产生的晶核量N与过饱和度S的关系为:N=f(s)。
无机化合物晶体的N与S成正比;而有机化合物晶体的N则与lnS成反比。
接触碰撞能量的影响
接触成核所需要的能量相当小。
含结晶水的无机化合物及有机化合物晶体的每次接触产生的晶核量N在很大的范围内都与接触能量成正比，而且不存在成核的能量阈值;一般不含苞欲放结晶水的无机化合物的晶体，接触成核所需的能量要大很多，只有接触碰撞能量超过某一阈值才能出现成核，因些这类晶体的成核比其它晶体要困难。
搅拌器的影响
晶体与搅拌器接触的碰撞能量比任何其他种类的接触都要大得多，接触的概率也高得多，对成核速率的贡献也是最大的，因此搅拌器的构型和转速等参数对成核速率肯定有一定影响。
一般情况下，搅拌速度大，其成核速率也大。
搅拌器的材质也对成核速率有明显的影响，较软的搅拌器桨叶可吸收大部分碰撞能量，使晶核的生成量大幅度减少。
晶体粒度的影响
每次接触的晶核生成量与晶种的粒度有密切关系。
当结晶器的几何形状、搅拌器的直径转速等条件相同时，粒度较大的晶体与搅拌器的接触碰撞能量较高，晶核的生成量也较多;而小晶粒在特环过程中根本不与搅拌器接触。
若晶粒粒度小于某一最小值，其单个晶粒的接触成核速率约等于零;而粒度较大，接触成核的效率及碰撞能量都增大，单个晶粒的成核速率就上升;若晶粒粒度更大到超过某值，由于晶粒质量的影响，晶粒与搅拌器的接触减少甚至不再接触，单个晶粒的成核速率降低，最后晶粒不再参与循环。
其他因素的影响
有实验证实:晶种的硬度及光滑度增加，接触核的晶核生成量降低。
成核现象的控制
在重结晶工艺中，获得粒度大、粒径分布窄、晶体形状完好、杂质含量低的晶体是主要的目的，这就应该控制晶核的数量，降低成核的速率。
可以从以下方面采取措施:保持过饱和度的稳定，避免外界条件的不均匀而引起局部
范围内过饱和底;尽可能减小晶体的机械碰撞能量及概率;对溶液进行加热、过滤等预处理，消除溶液中要能成为晶核的微粒;消除微晶，可采用加热或稀释含有过量微晶的母液，或移除过量微晶的方法;调节物料溶液溶液的PH值或加入某些有选择性的添加剂以改变成核速率。
引文来源晶核的形成-四川成都常信源机械设备公司。