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(简答题)

解释临界晶核半径r*和形核功△G*的意义,以及为什么形核要有一定过冷度?

正确答案

临界晶核半径r*:只有那些略大于临界半径的晶核,才能作为稳定晶核而长大,所以金属凝固时,晶核必须要求等于或大于临界晶核。临界晶核半径随过冷度的增加而减小。
形核功△G*:形核功△G*的大小为临界晶核表面能的1/3,它是均质形核所必须克服的能障,形核功由熔体中的提供,过冷熔体中形成的晶核是“结构起伏”及“能量起伏”的共同产物。
只有低于理论结晶温度,固相自由能才能低于液态,两相自由能差值构成结晶驱动力,才有可能越过临界晶核形核所需的能量势垒,才能形核,所以形核要有一定的过冷度。

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