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形核率（形核率）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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形核率

形核率（N）是單位時(shí)間、單位體積中形成的晶核數(shù)，單位是1/（s·cm）。

基本信息

外文名	nucleation rate
學(xué)科	材料工程
性質(zhì)	單位時(shí)間、單位體積形成的晶核數(shù)
功能	具有臨界晶核尺寸出現(xiàn)機(jī)率
單位	1/（s·cm3）

影響因素

按照經(jīng)典形核長(zhǎng)大理論，相變是通過(guò)其有臨界大小的晶核形成及核的進(jìn)一步長(zhǎng)大來(lái)進(jìn)行；形核率的大小將影響相變過(guò)程的速度。

公式

形核率

從熱力學(xué)考慮，那些具有臨界晶核尺寸并能克服臨界晶核形成功ΔGk的微小體積，其出現(xiàn)的幾率為：

但要形成穩(wěn)定的晶核，還必須有原子從液相中轉(zhuǎn)移到晶核表面上使之成長(zhǎng)。

原子擴(kuò)散到晶核表面，需要克服能壘ΔG（常稱(chēng)為激活能），原子能克服能壘ΔG的幾率為：

形核率

因此形核率N取決于這兩項(xiàng)的乘積，即：

形核率

。

式中，第一項(xiàng)是隨過(guò)冷度增加而急劇增加的，因?yàn)棣k與ΔT 成反比；而第二相中的激活能ΔG對(duì)溫度變化不敏感。因此，過(guò)冷度小的時(shí)候形核率受ΔGk形核功所控制，過(guò)冷度大時(shí)主要取決于ΔG激活能

曲線圖

曲線如圖1所示：

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