1樓：命運終點
臨界晶核
半徑r*的意義如下：r＜r*時，產生的晶核極不穩定，隨即消散；
r =r*時，產生的晶核處於介穩狀態，既可消散也可生長；
r＞r*時，不穩定的晶胚轉化為穩定晶核，開始大量形核。
故r*表示原先不穩定的晶胚轉變為穩定晶核的臨界尺寸。
臨界形核功δg*的意義如下：表示形核過程系統需克服的能量障礙，即形核「能壘」。只有當
δg≥δg*時，液相才開始形核。
由形核功的公式可知 對某種晶體而言，vs等引數均為定值，δg*∝δt－2，過冷度δt 越小，形核功δg*越大，δt→0時，δg*→∞，這表明過冷度很小時難以形核，所以物質凝固形核必須要有一定過冷度
解釋臨界晶核半徑和形核功的意義，以及為什麼形核要有一定過冷度
2樓：命運終點
臨界晶核半徑r*的意義如下：r＜r*時，產生的晶核極不穩定，隨即消散；
r =r*時，產生的晶核處於介穩狀態，既可消散也可生長；
r＞r*時，不穩定的晶胚轉化為穩定晶核，開始大量形核。
故r*表示原先不穩定的晶胚轉變為穩定晶核的臨界尺寸。
臨界形核功δg*的意義如下：表示形核過程系統需克服的能量障礙，即形核「能壘」。只有當
δg≥δg*時，液相才開始形核。
由形核功的公式可知 對某種晶體而言，vs等引數均為定值，δg*∝δt－2，過冷度δt 越小，形核功δg*越大，δt→0時，δg*→∞，這表明過冷度很小時難以形核，所以物質凝固形核必須要有一定過冷度
什麼叫臨界晶核？它的物理意義及與過冷度的定量關係如何
3樓：楊風遊
一、自發形
核 (均勻形核、均質形核)是指在均勻單一的母相中形成新相結晶核心的過程。
1. 自發形核的能量變化
什麼樣的結構起伏能成為結晶的核心?(能量條件\尺寸大小)
形核的實質:晶胚不斷從液態金屬中得到原子而繼續長大。
形核時的能量變化:l-s體積自由能 fv減少;同時新表面形成→表面自由能 fs增加。系統總的自由能變化:
f降低有利於結晶的進行。假設晶胚為球形，半徑為r。那麼
△f=-4/3πr3 △gv +4πr2σ
△gv:單位體積自由能差;σ:單位表面積自由能
在一定條件下，△gv;σ均為定值。那麼△f是關於r的函式。
形成臨界晶核時對應的形核功為臨界形核功。
臨界形核功
當晶胚在臨界半徑形核時，系統的總自由能最高，隨r增大，自由能降低，可以自發進行，但畢竟仍大於零(正值)，要形核時必須有一定的能量補償。對應於rk時，△f 最大。稱之為臨界形核功 △fk表示。
△fk=1/3*ak*σ 是臨界晶核表面能的1/3。這部分能量靠能量起伏來提供--------晶核可以形成
所謂能量起伏是指系統中微小體積所具有的能量，短暫偏離其平均能量的現象。
經過近一步的計算有△fk∝1/δt2 隨δt增加，△fk劇烈減少。
何謂臨界晶核半徑，其物理意義是什麼
4樓：玲玲後
2）非均勻形核的晶核體積小，形核功小； 6）形核率在達到極大值之前，隨過冷度增大而增加。
不同點：
與均勻形核相比，非均勻形核的特點： 1）非均勻形核與固體雜質接觸相同點 1）形核的驅動力和阻力相同； 2）臨界晶核半徑相等； 3）形成臨界晶核需要形核功，形核所需結構起伏和能量起伏就小；形核容易，臨界過冷度小，減少了表面自由能的增加； 4）結構起伏和能量起伏是形核的基礎； 5）形核需要一個臨界過冷度； 3）非均勻形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定；臨界晶核半徑相同時，接觸角越小
何謂過冷度?為什麼金屬結晶時一定要有過冷度？固態金屬熔化時是否會出現過熱？為什麼？
5樓：略知一二
過冷度：理論結晶溫度與實際結晶溫度之差（可以參考金屬學與熱處理第二章）
金屬結晶需要過冷度原因：液態金屬結晶的過程是形核與晶核的長大過程。從熱力學的角度上看，沒有過冷度結晶就沒有趨動力。
根據 可知當過冷度 為零時臨界晶核半徑rk為無窮大，臨界形核功（ ）也為無窮大。臨界晶核半徑rk與臨界形核功為無窮大時，無法形核，所以液態金屬不能結晶。晶體的長大也需要過冷度，所以液態金屬結晶需要過冷度。
過熱 工件在淬火時，由於溫度過高或者時間過長造成奧氏體晶粒粗大的缺陷叫做過熱 由於過熱不僅在淬火後得到粗大死亡馬氏體組織，而且易於引起淬火裂紋。因此過熱的工件強度和韌性下降，易於脆性斷裂。 輕微的過熱可以延長回火時間來補救 嚴重的過熱需要進行細化晶粒退火，然後再重新淬火。
過燒 奧氏體晶界出現熔化或者發生氧化的現象 過燒是嚴重的加熱缺陷 一旦過燒無法補救 工件報廢
6樓：匿名使用者
由熱力學可知，在某種條件下，結晶能否發生，取決於固相的自
由度是否低於液相的自由度，即 ?g =gs-gl<0；只有當溫度低於理論結晶溫度 tm 時，固態金屬的自由能才低於液態金屬的自由能，液態 金屬才能自發地轉變為固態金屬，因此金屬結晶時一定要有過冷度。 影響過冷度的因素：
影響過冷度的因素：1）金屬的本性，金屬不同，過冷度大小不同；2）金屬的純度，金屬的純度越高， 過冷度越大；3）冷卻速度，冷卻速度越大，過冷度越大。 固態金屬熔化時會出現過熱度。
原因：由熱力學可知，在某種條件下，熔化能否發生，取決於液相自 固態金屬熔化時會出現過熱度。原因：
由度是否低於固相的自由度，即 ?g = gl-gs<0；只有當溫度高於理論結晶溫度 tm 時，液態金屬的自 由能才低於固態金屬的自由能，固態金屬才能自發轉變為液態金屬，因此金屬熔化時一定要有過熱度。
晶胚成核為什麼需要一個臨界過冷度
7樓：貼
1）非均勻形核與固體雜質接觸,減少了表面自由能的增加；
2）非均勻形核的晶核體積小,形核功小,形核所需結構起伏和能量起伏就小；形核容易,臨界過冷度小；
3）非均勻形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定；臨界晶核半徑相同時,接觸角越小,晶核體積越小,形核越容易；
4）非均勻形核的形核率隨過冷度增大而增加,當超過極大值後下降一段然後終止；
為什麼形核過程中一定要有能量起伏？ 10
8樓：大師
1）形核的驅動力和阻力相同； 2）臨界晶
核半徑相等； 3）形成臨界晶核需要形核功； 4）結構起伏\x0d和能量起伏是形核的基礎； 5）形核需要一個臨界過冷度；\x0d6）形核率在達到極大值之前,隨過冷度增大而增加.與均勻形核相比,非均勻形核的特點：\x0d1）非均勻形核與固體雜質接觸,減少了表面自由能的增加；\x0d2）非均勻形核的晶核體積小,形核功小,形核所需結構起伏和能量起伏就小；形核容易,臨界過冷度\x0d小；3）非均勻形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定；臨界晶核半徑相同時,接觸角越\x0d小,晶核體積越小,形核越容易；\x0d4）非均勻形核的形核率隨過冷度增大而增加,當超過極大值後下降一段然後終止；此外,非均勻形核
9樓：客官裡面請水瓶
就均勻形核而言，形核半徑大於臨界形核半徑時，液固介面自由能差只能補償表面能的2/3，體系自由能仍大於零，因此需要能量起伏補償1/3
什麼是臨界晶核半徑？它的物理意義是什麼
10樓：西湖釣秋水
一、自發形核 （均勻形核、均質形核）是指在均勻單一的母相中形成新相結晶核心的過程.
1. 自發形核的能量變化
什麼樣的結構起伏能成為結晶的核心?(能量條件\尺寸大小)
形核的實質:晶胚不斷從液態金屬中得到原子而繼續長大.
形核時的能量變化：l—s體積自由能 fv減少；同時新表面形成→表面自由能 fs增加.系統總的自由能變化：
f降低有利於結晶的進行.假設晶胚為球形,半徑為r.那麼
△f=-4/3πr3 △gv +4πr2σ
△gv:單位體積自由能差；σ：單位表面積自由能
在一定條件下,△gv；σ均為定值.那麼△f是關於r的函式.
形成臨界晶核時對應的形核功為臨界形核功.
臨界形核功
當晶胚在臨界半徑形核時,系統的總自由能最高,隨r增大,自由能降低,可以自發進行,但畢竟仍大於零（正值）,要形核時必須有一定的能量補償.對應於rk時,△f 最大.稱之為臨界形核功 △fk表示.
△fk=1/3*ak*σ 是臨界晶核表面能的1/3.這部分能量靠能量起伏來提供--------晶核可以形成
所謂能量起伏是指系統中微小體積所具有的能量,短暫偏離其平均能量的現象.
經過近一步的計算有△fk∝1/δt2 隨δt增加,△fk劇烈減少.
非均勻形核所需的過冷度為什麼是合金結晶溫度tm的0.02
11樓：
相同點 1）形核的驅動力和阻力相同； 2）臨界晶核半徑相等； 3）形成臨界晶核需要形核功； 4）結構起伏和能量起伏是形核的基礎； 5）形核需要一個臨界過冷度； 6）形核率在達到極大值之前，隨過冷度增大而增加。
不同點：
與均勻形核相比，非均勻形核的特點： 1）非均勻形核與固體雜質接觸，減少了表面自由能的增加； 2）非均勻形核的晶核體積小，形核功小，形核所需結構起伏和能量起伏就小；形核容易，臨界過冷度小； 3）非均勻形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定；臨界晶核半徑相同時，接觸角越小，晶核體積越小，形核越容易； 4）非均勻形核的形核率隨過冷度增大而增加
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