形核率(形核率)
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更新时间:2023-01-04
形核率
形核率
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·cm)。
外文名
nucleation rate
学科
材料工程
性质
单位时间、单位体积形成的晶核数
功能
具有临界晶核尺寸出现机率
单位
1/(s·cm3)
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
形核率
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ΔG(常称为激活能),原子能克服能垒ΔG的几率为:
形核率
因此形核率N取决于这两项的乘积,即:形核率
。式中,第一项是随过冷度增加而急剧增加的,因为ΔGk与ΔT 成反比;而第二相中的激活能ΔG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ΔG激活能
曲线图
曲线如图1所示: