-3 晶核的形成
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dG 4r 2 GB 8r dr
dG 令 0得： dr
rk
2 GB
将G B T
Lm 代入 Tm rk
rk 2Tm 1 Lm T
2Tm 2T 1 m T Lm Lm T
即：
由此可知： T ↑→ rk ↓
过冷液体中，依靠液态金属自身的能量变化获得 驱动力，晶核在液相中均一地形成。
形核方式
—— 均匀形核
在过冷液态中，晶胚依附在其它物质表面形成晶核。
—— 非均匀形核
晶核 —— 可以自发长大的晶胚
1. 晶胚形成时的能量变化
总能量变化 ＝ 驱动力 ↓ 体积自由能差 ＋ 阻力 ↓ 新增表面能
G
＝
＝
GV
V· GB
＋
＋
源自文库
GS
S· 晶胚 表面积 单位面积 表面能
晶胚体积
单位体积 自由能差 ＝ 4/3 r 3 · GB
＋ 4 r2 ·
Gs 4r 2
G
表面能
4 3 G r GB 4r 2 3
0 < r < rk
r↑ → G ↑ —— 不能长大
Gmax
r = rk
G = G max —— 临界状态
rk
r0
r
r > rk
r↑ → G ↓
——自发长大
体系自由能差
晶核： 半径大于rk 的晶胚
体积自由能 4 3 Gv r GB 3
2．临界晶核半径
4 3 G r GB 4r 2 3
用驻点法求得 rk
dG 令 0得： dr
rk
2 GB
将G B T
Lm 代入 Tm rk
rk 2Tm 1 Lm T
2Tm 2T 1 m T Lm Lm T
即：
由此可知： T ↑→ rk ↓
过冷液体中，依靠液态金属自身的能量变化获得 驱动力，晶核在液相中均一地形成。
形核方式
—— 均匀形核
在过冷液态中，晶胚依附在其它物质表面形成晶核。
—— 非均匀形核
晶核 —— 可以自发长大的晶胚
1. 晶胚形成时的能量变化
总能量变化 ＝ 驱动力 ↓ 体积自由能差 ＋ 阻力 ↓ 新增表面能
G
＝
＝
GV
V· GB
＋
＋
源自文库
GS
S· 晶胚 表面积 单位面积 表面能
晶胚体积
单位体积 自由能差 ＝ 4/3 r 3 · GB
＋ 4 r2 ·
Gs 4r 2
G
表面能
4 3 G r GB 4r 2 3
0 < r < rk
r↑ → G ↑ —— 不能长大
Gmax
r = rk
G = G max —— 临界状态
rk
r0
r
r > rk
r↑ → G ↓
——自发长大
体系自由能差
晶核： 半径大于rk 的晶胚
体积自由能 4 3 Gv r GB 3
2．临界晶核半径
4 3 G r GB 4r 2 3
用驻点法求得 rk