§2.4晶核的形成 均匀形核 非均匀形核 是指完全依靠液态金属中 的晶胚形核的过程,液相 中各区域出现新相晶核的 几率都是相同的
§2.4晶核的形成 均匀形核 非均匀形核 是指完全依靠液态金属中 的晶胚形核的过程,液相 中各区域出现新相晶核的 几率都是相同的
°形核率 定义:单位时间单位体积内形成的核心数目。 △G* I=n Ev, n exp c)exp( kT kT 临界晶核表面与液体 接触的原子数目 0.2Tm ε:原子在给定方向跳动 的几率 液体中原子的振动频率 n:单位体积中的原子数。 △Tmx AT 形核率和过冷度的关系
受原子扩散影响的形核几率因子为:N,∝ek 综合上述两个因素,总的形核率可表示为: Q N=NN,=Ce kr 由图中可见,当△T较小时,△N主要受N1控制,当△T 较大时,△N主要受N2控制;随△T增大,△N反而下降。可见 △T过小或过大,均使△N下降。 需要指出的是,上图仅适用于一般晶体的形核。对于金 属晶体,因其结晶倾向极大,在一般的冷却条件下,△T与△N关系图 当△T达到△Tp之前,液态金属几乎不形核,而当两者 相等时,△N突然增加,在达到很大△T之前,金属液体已 全部结晶而变成固体。因此,此图不存在上图中曲线后半部 的下降部分
形核率 是指单位时间内单位体积液体中形成晶 核的数量。用N=N1米N2表示。 形核功影响 原子扩散能力 急冷 非晶态材料
形核率 是指单位时间内单位体积液体中形成晶 核的数量。用N=N1*N2表示。 形核功影响 原子扩散能力 急冷 非晶态材料
§2.4晶核的形成 △G=-G,+oS △G= m3△G1+4x2o 界面能∞C △G 体积自由能∝r3△T
§2.4晶核的形成 G = −VGV +S 3 2 4 3 4 G r G r = − V +
§2.4晶核的形成 (二)临界晶核 当rrc时,r增大,△G减小,晶胚是稳定的,可长大; 当r=rc时,晶胚既可能消散也可能成为晶核存在。 称这种晶胚为临界晶核,rc称为临界晶核半径。 求re:令 aAG)=0 则 4m2△G.+8 a=0 20 于是得:r ∠G re∝而△G L△T 所以:r 20Tm1 △T越大,rc越小,形核率越大,晶粒就越细化!
§2.4晶核的形成