1、相变热力学核胚继续长大成为稳定晶核核胚 若继续长大将变得不稳定，存在逐渐变小甚至消失的趋势临界值 r*可以通过求曲线的极值来确定。r G 0 + - -VDGV -VDGV r3 DG r*DG * Ag r2 核胚 既可长大也可熔解 G与 Gv、 Gs的关系图可以知道，晶核尺寸存在一个临界值 r*将 r*表达式代入 G得到： G* 称为临界形核功， As*为临界核的表面积。过冷度越大，临界晶核尺寸越小，相变越易发生。若液体中形成球形晶核 , Gv = 2.0 X 108J/m3 和界面能 = 100 mJ/m 2，计算在该条件下均相成核时的临界晶粒尺寸 R 和 临界形核功 G。 如果材料是面
2、心立方结构， 晶格常数为 0.38 nm,临界核当中有多少原子 ? （ 1.0nm， 4.18 X 10-19J， 305）思考题：将临界半径值 代入，得到：对于液固相变的非自发形核，其临界晶核尺寸与自发形核相同，但其临界形核功却小于自发形核。晶核体积晶核表面积晶核与基底界面面积f( )越小，球冠晶核的体积就越小，所需原子数和过冷度就越小。新相与背底之间的界面能越小，角越小，则临界形核功越小，相变越易进行。对于平相基底，非均匀形核能力取决于润湿角。润湿角取决于母相与背底之间的界面能 ，新相与背底之间的界面能 以及新相与母相之间的界面能对于非平相基底，界面的几何形状对形核能力也有影响。如图，若凹
3、面、平面和凸面具有相同的润湿角和曲率半径，但晶核包含的原子数不同。同一物质的基底，凸界面促进非均匀形核的能力随界面曲率增大而减小凹界面则随界面曲率增大而增大。新相与背底之间的界面能越小，角越小，则临界形核功越小，相变越易进行。润湿角取决于母相与背底之间的界面能 ，新相与背底之间的界面能 以及新相与母相之间的界面能2、固态相变固态相变由于形核时存在弹性应变能，所以其形核功将发生变化。设新相成球形，半径为 r,则其中 Gv和 GE分别为形成单位体积新相时降低的体积自由焓和增加的弹性应变能， 为新相 a与母相 相交界面的界面能。 G在临界晶核处具有极大值，可以导出 ：(1)均匀形核将 代入上式得：3.固溶体的稳定性与脱溶分解
