形核率_材料工程术语 - 线报百科mbji.cn

形核率

材料工程术语

形核率（N）是单位时间、单位体积中形成的晶核数，单位是1/（s·cm3）。按照经典形核长大理论，相变是通过其有临界大小的晶核形成及核的进一步长大来进行；形核率的大小将影响相变过程的速度。

定义

形核率是指单位时间内单位体积形成新相的晶核数。

影响因素

按照经典形核长大理论，相变是通过其有临界大小的晶核形成及核的进一步长大来进行；形核率的大小将影响相变过程的速度。

公式

从热力学考虑，那些具有临界晶核尺寸并能克服临界晶核形成功ΔGk的微小体积，其出现的几率为：

但要形成稳定的晶核，还必须有原子从液相中转移到晶核表面上使之成长。

原子扩散到晶核表面，需要克服能垒ΔGA（常称为激活能），原子能克服能垒ΔGA的几率为：

因此形核率N取决于这两项的乘积，即：

。

式中，第一项是随过冷度增加而急剧增加的，因为ΔGk与ΔT2成反比；而第二相中的激活能ΔGA对温度变化不敏感。因此，过冷度小的时候形核率受ΔGk形核功所控制，过冷度大时主要取决于ΔGA激活能。

曲线图

曲线如图1所示：

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最新修订时间：2022-08-25 16:30

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