均勻形核和非均勻形核的異同有哪些

1樓：匿名使用者

形核的驅動力和阻力相同

臨界晶核半徑相等

形成臨界晶核需要形核功

結構起伏和能量起伏是形核的基礎

形核需要乙個臨界過冷度

形核率在達到極大值之前，隨過冷度增大而增加。

與均勻形核相比，非均勻形核的特點：

非均勻形核與固體雜質接觸，減少了表面自由能的增加

非均勻形核的晶核體積小，形核功小，形核所需結構起伏和能量起伏就小；形核容易，臨界過冷度小；

非均勻形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定；臨界晶核半徑相同時，接觸角越小，晶核體積越小，形核越容易；

非均勻形核的形核率隨過冷度增大而增加

均勻形核：新相晶核是在母相中均勻地生成，即晶核由液相中的一些原子團直接形成，不受雜質粒子或外表面的影響。

非均勻成核：是指體系在外來質點，容器壁或原有晶體表面上形成的核。在此類體系中，成核機率在空間各點不同，由於模型內模型壁和雜質顆粒的作用，原子依附在其上而形核，進而降低了過冷度，使形核更加容易。

自然界中的雨雪冰雹等的形成都屬於非均勻成核。

空位空位可通過加速擴散過程或釋放自身能量提供形核驅動力而促進形核。此外，空位群亦可凝聚成位錯而促進形核。

位錯位錯可通過多種形式促進形核：

①新相在位錯在線形核，可借形核處位錯線消失時所釋放出來的能量作為相變驅動力，以降低形核功；

②新相形核時位錯並不消失，而是依附於新相介面上構成半共格介面上的位錯部分，以補償錯配，從而降低應變能，使形核功降低；

③溶質原子在位錯線上偏聚（形成柯氏氣氛），使溶質含量增高，便於滿足新相形成時所需的成分條件，使新相晶核易於形成；

④位錯線可作為擴散的短路通道，降低擴散啟用能，從而加速形核過程；

⑤位錯可分解形成由兩個分位錯與其問的層錯組成的擴散位錯，使其層錯部分作為新相的核胚而有利於形核。

晶界大角晶界具有高的介面能，在晶界形核時可使介面能釋放出來作為相變驅動力，以降低形核功。因此，固態相變時，晶界往往是形核的重要基地。晶界形核時，新相與母相的某乙個晶粒有可能形成共格或半共格介面，以降低介面能，減少形核功。

這時共格的一側往往呈平直介面，新相與母相間具有一定的取向關係。但大角晶界兩側的晶粒通常無對稱關係，故晶核一般不可能同時與兩側晶粒都保持共格關係，而是一側為共格，另一側為非共格。為了降低介面能，非共格一側往往呈球冠形。