形核，金属学与热处理均匀形核与非均匀形核的区别

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1，金属学与热处理均匀形核与非均匀形核的区别
2，临界形核的定义
3，为什么形核过程中一定要有能量起伏
4，人们对裂纹的形核提出了哪些理论
5，形核功的定义
6，液态金属凝固时先要形核那个形核功是什么意思

1，金属学与热处理均匀形核与非均匀形核的区别

均匀形核需要过冷度，非均匀形核不需要过冷度，均匀形核形核速度不变，非均匀形核，形核速率开始较快，然后较慢。

金属学与热处理均匀形核与非均匀形核的区别

2，临界形核的定义

临界晶核只是晶体形核需要的一个临界尺寸，实际是亚稳定的，当有一个原子加入后，晶核可能继续长大，当没有原子加入时，晶核有可能消失。

大家都是从理论上说，这个我也知道。但是，若是实际想要测得这个临界形核半径的话，按照理论的定义是无法实现的。

不行的呢嘿嘿临界形核就是说形核后不会消失了的尺寸哦嘿嘿

这样的定义肯定是不对的。我们可以按照你所说的化学计量配比认为的配置合金成分，这样在远高于其熔点的温度金属液的成分就是达到化学计量比的成分，但是这个时候没有形核。所以这样的定义不对。

The nuclei is a cluster whose size is larger enough to grow up when only one atom is added on.

临界形核的定义

3，为什么形核过程中一定要有能量起伏

1）形核的驱动力和阻力相同； 2）临界晶核半径相等； 3）形成临界晶核需要形核功； 4）结构起伏\x0d和能量起伏是形核的基础； 5）形核需要一个临界过冷度；\x0d6）形核率在达到极大值之前,随过冷度增大而增加.与均匀形核相比,非均匀形核的特点：\x0d1）非均匀形核与固体杂质接触,减少了表面自由能的增加；\x0d2）非均匀形核的晶核体积小,形核功小,形核所需结构起伏和能量起伏就小；形核容易,临界过冷度\x0d小；3）非均匀形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定；临界晶核半径相同时,接触角越\x0d小,晶核体积越小,形核越容易；\x0d4）非均匀形核的形核率随过冷度增大而增加,当超过极大值后下降一段然后终止；此外,非均匀形核

就均匀形核而言，形核半径大于临界形核半径时，液固界面自由能差只能补偿表面能的2/3，体系自由能仍大于零，因此需要能量起伏补偿1/3

为什么形核过程中一定要有能量起伏

4，人们对裂纹的形核提出了哪些理论

金属的凝固特性需要掌握的主要内容概念:1,温度场的描述(不稳定温度场,稳定温度场,等温面,等温线,温度梯度)2,铸件的凝固方式(逐层凝固,中间凝固,体积凝固)3,均质形核与非均质形核4,晶体长大5,单相合金的结晶与多相合金的结晶6,平衡结晶与非平衡结晶7,溶质再分配系数与成分过冷8,共生区与共生生长9,离异生长与离异共晶温度场的描述(不稳定温度场,稳定温度场,等温面,等温线,温度梯度)复习掌握稳态温度场和不稳态温度场的区别掌握不稳态温度场的微分方程表达式及边界条件初始条件温度场的求解方法(解析法,数值法及试验法)掌握等温面,等温线和温度梯度的定义和表达方式逐层凝固体积凝固中间凝固铸件凝固方式对凝固液相的补缩能力影响很大,从而影响最终铸件的致密性和热裂纹产生几率均质形核与非均质形核要掌握的内容临界形核半径临界形核功形核率非均质形核条件(主要考虑两相之间的错配度)非均质形核形核条件1,结晶相的晶格与杂质基底晶格的错配度δ 的影响晶体长大粗糙界面和光滑界面的文字叙述粗糙界面:界面固相一侧的点阵位置只有约50%被为固相原子所占据,形成坑坑洼洼,凹凸不平的界面结构.粗糙界面也称"非小晶面"或"非小平面".光界滑面:界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满,只留下少数空位或台阶,从而形成整体上平整光滑的界面结构.光滑界面也称"小晶面"或"小平面".基于不同生长界面表现出的不同的长大方式

5，形核功的定义

大多数固态相变都需经历形核和生长两个阶段。在无扩散型相变中为非热激活形核（变温形核）；扩散型相变的形核与凝固类似，符合经典形核方式；极个别的是无核转变，如调幅分解。新相的形核也有均匀形核和非均匀形核两种方式。均匀形核　在均匀母相中，也存在着各种起伏。如果母相中的组态、成分、密度起伏与新相近似时，则在这些区域中就可能形成新相胚芽，当这些胚芽大到一定尺寸时，就可作为稳定晶核而长大。　固态转变时，由于新相与母相的比容不同，会产生应变能( ε )，在固-固相变时起着重要作用。设晶胚是半径为 r 的球形，则形成晶胚所引起系统自由能的变化。△G=(-4/3)π(r^3)(△Gv+ε)+4π(r^2)σ　将上式中△ G 与 r 之间的函数关系作图。当△ G v +ε <0时，△ G 曲线有极大值△ G * ，称为临界形核功；△ G * 所对应的 r * 称为临界晶核半径。

大多数固态相变都需经历形核和生长两个阶段。在无扩散型相变中为非热激活形核（变温形核）；扩散型相变的形核与凝固类似，符合经典形核方式；极个别的是无核转变，如调幅分解。新相的形核也有均匀形核和非均匀形核两种方式。均匀形核　在均匀母相中，也存在着各种起伏。如果母相中的组态、成分、密度起伏与新相近似时，则在这些区域中就可能形成新相胚芽，当这些胚芽大到一定尺寸时，就可作为稳定晶核而长大。　固态转变时，由于新相与母相的比容不同，会产生应变能( ε )，在固-固相变时起着重要作用。设晶胚是半径为 r 的球形，则形成晶胚所引起系统自由能的变化。△g=(-4/3)π(r^3)(△gv+ε)+4π(r^2)σ　将上式中△ g 与 r 之间的函数关系作图。从图中可以看出，当△ g v +ε <0时，△ g 曲线有极大值△ g * ，称为临界形核功；△ g * 所对应的 r * 称为临界晶核半径。希望能帮助你，祝你学习进步如有问题请追问，如有其他问题请求助我如果对我得回答满意***************************************************请点击选为满意回答这是你对我最大的肯定，谢谢！

6，液态金属凝固时先要形核那个形核功是什么意思

一、自发形核（均匀形核、均质形核）是指在均匀单一的母相中形成新相结晶核心的过程。1. 自发形核的能量变化什么样的结构起伏能成为结晶的核心?(能量条件\尺寸大小)形核的实质:晶胚不断从液态金属中得到原子而继续长大。形核时的能量变化：L—S体积自由能 Fv减少；同时新表面形成→表面自由能 Fs增加。系统总的自由能变化：F降低有利于结晶的进行。假设晶胚为球形，半径为r。那么△F=-4/3πr3 △Gv +4πr2σ△Gv:单位体积自由能差；σ：单位表面积自由能在一定条件下，△Gv；σ均为定值。那么△F是关于r的函数。形成临界晶核时对应的形核功为临界形核功。临界形核功当晶胚在临界半径形核时，系统的总自由能最高，随r增大，自由能降低，可以自发进行，但毕竟仍大于零（正值），要形核时必须有一定的能量补偿。对应于rk时，△F 最大。称之为临界形核功 △FK表示。△FK=1/3*AK*σ 是临界晶核表面能的1/3。这部分能量靠能量起伏来提供--------晶核可以形成所谓能量起伏是指系统中微小体积所具有的能量，短暂偏离其平均能量的现象。经过近一步的计算有△FK∝1/ΔT2 随ΔT增加，△FK剧烈减少。

你是学材料的吗？推荐你材料科学基础，上海交大版本，p228。简而言之，就是形核时所需要的最小能量。一方面是原子排列规则导致能量的降低，另一方面是晶胚表面的表面能引起能量的增加。两方面能量的差值就是最终的形核功。

大多数固态相变都需经历形核和生长两个阶段。在无扩散型相变中为非热激活形核（变温形核）；扩散型相变的形核与凝固类似，符合经典形核方式；极个别的是无核转变，如调幅分解。新相的形核也有均匀形核和非均匀形核两种方式。均匀形核　在均匀母相中，也存在着各种起伏。如果母相中的组态、成分、密度起伏与新相近似时，则在这些区域中就可能形成新相胚芽，当这些胚芽大到一定尺寸时，就可作为稳定晶核而长大。　固态转变时，由于新相与母相的比容不同，会产生应变能( ε )，在固-固相变时起着重要作用。设晶胚是半径为 r 的球形，则形成晶胚所引起系统自由能的变化。△g=(-4/3)π(r^3)(△gv+ε)+4π(r^2)σ　将上式中△ g 与 r 之间的函数关系作图。从图中可以看出，当△ g v +ε <0时，△ g 曲线有极大值△ g * ，称为临界形核功；△ g * 所对应的 r * 称为临界晶核半径。希望能帮助你，祝你学习进步如有问题请追问，如有其他问题请求助我如果对我得回答满意***************************************************请点击选为满意回答这是你对我最大的肯定，谢谢！