什么叫临界晶核
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- 提问者网友:爱唱彩虹
- 2021-02-19 07:46
什么叫临界晶核
最佳答案
- 五星知识达人网友:一把行者刀
- 2021-02-19 09:21
问题一:什么叫临界晶核 形成临界晶核时需额外对形核所做的功。问题二:解释临界晶核半径和形核功的意义,以及为什么形核要有一定过冷度 临界晶核半径r*的意义如下:r<r*时,产生的晶核极不稳定,随即消散;
r =r*时,产生的晶核处于介稳状态,既可消散也可生长;
r>r*时,不稳定的晶胚转化为稳定晶核,开始大量形核。
故r*表示原先不稳定的晶胚转变为稳定晶核的临界尺寸。
临界形核功ΔG*的意义如下:表示形核过程系统需克服的能量障碍,即形核“能垒”。只有当
ΔG≥ΔG*时,液相才开始形核。
由形核功的公式可知 对某种晶体而言,VS等参数均为定值,ΔG*∝ΔT-2,过冷度ΔT 越小,形核功ΔG*越大,ΔT→0时,ΔG*→∞,这表明过冷度很小时难以形核,所以物质凝固形核必须要有一定过冷度问题三:为什么晶核一定要达到一个临界尺寸才可以 继续生长? 首先我先说说晶核吧,在液体中,由于能量的起伏以及杂质的存在会有晶核,那么晶核和液体之间存在相界,相界储存着能量,如果相界足够大,储存的能量足够多,那么它就会为晶体长大提供能量。所以说晶核必须到达一个临近尺寸,也就是说有足够的驱动能使得晶核长大。如果觉得还不生动,那么简单的例子,相界存在很多断键,会捕获原子结合成键,这样晶体才能长大,当足够多的断键时,那么它捕获的能力才能满足晶核长大的要求,注意我这个说法严格意义上说不是对的,但是比如金属之类的话,就是可以的,这只是为了让你更好理解而举的例子问题四:什么叫临界晶核?它的物理意义及与过冷度的定量关系如何 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。问题五:为什么在液态金属结晶时,只有那些半径达到临界尺寸的晶胚才能长大 液态金属结晶的基本过程
1.液态金属结晶的驱动力:两相自由能的差值ΔGV为结晶的驱动力。,对于给定金属,L与T0均为定值,△GV仅与△T有关。因此,液态金属结晶的驱动力是由过冷度提供的。过冷度越大,结晶的驱动力也就越大,过冷度为零时,驱动力就不复存在。所以液态金属在没有过冷度的情况下不会结晶。
2. 液态金属结晶过程:首先,系统通过起伏作用在某些微观小区域内克服能量障碍而形成稳定的新相晶核;新相一旦形成,系统内将出现自由能较高的新旧两相之间的过渡区。为使系统自由能尽可能地降低,过渡区必须减薄到最小原子尺度,这样就形成了新旧两相的界面;然后,依靠界面逐渐向液相内推移而使晶核长大。直到所有的液态金属都全部转变成金属晶体,整个结晶过程也就在出现最少量的中间过渡结构中完成。由此可见,为了克服能量障碍以避免系统自由能过度增大,液态金属的结晶过程是通过形核和生长的方式进行的。问题六:网络犯罪的范围怎么度量啊??? 呵呵,我们公司的局域网染了一次毒,一个部的QQ号全丢了,他也是用号骗钱,发生了这样的事,我个人感觉腾讯公司应该负一部分责任,再要说一点就是提醒大家遇到这样的事情,叫对方给你打个电话,落实一下,或者大家见个面,当面给钱都行的,网络毕竟是个虚拟的东西,不要轻易相信问题七:什么叫临界晶核 形成临界晶核时需额外对形核所做的功。问题八:以均匀形核为例,说明为甚什么晶胚成核 1)非均匀形核与固体杂质接触,减少了表面自由能的增加;
2)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,接触角越小,晶核体积越小,形核越容易;
4)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;
r =r*时,产生的晶核处于介稳状态,既可消散也可生长;
r>r*时,不稳定的晶胚转化为稳定晶核,开始大量形核。
故r*表示原先不稳定的晶胚转变为稳定晶核的临界尺寸。
临界形核功ΔG*的意义如下:表示形核过程系统需克服的能量障碍,即形核“能垒”。只有当
ΔG≥ΔG*时,液相才开始形核。
由形核功的公式可知 对某种晶体而言,VS等参数均为定值,ΔG*∝ΔT-2,过冷度ΔT 越小,形核功ΔG*越大,ΔT→0时,ΔG*→∞,这表明过冷度很小时难以形核,所以物质凝固形核必须要有一定过冷度问题三:为什么晶核一定要达到一个临界尺寸才可以 继续生长? 首先我先说说晶核吧,在液体中,由于能量的起伏以及杂质的存在会有晶核,那么晶核和液体之间存在相界,相界储存着能量,如果相界足够大,储存的能量足够多,那么它就会为晶体长大提供能量。所以说晶核必须到达一个临近尺寸,也就是说有足够的驱动能使得晶核长大。如果觉得还不生动,那么简单的例子,相界存在很多断键,会捕获原子结合成键,这样晶体才能长大,当足够多的断键时,那么它捕获的能力才能满足晶核长大的要求,注意我这个说法严格意义上说不是对的,但是比如金属之类的话,就是可以的,这只是为了让你更好理解而举的例子问题四:什么叫临界晶核?它的物理意义及与过冷度的定量关系如何 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。问题五:为什么在液态金属结晶时,只有那些半径达到临界尺寸的晶胚才能长大 液态金属结晶的基本过程
1.液态金属结晶的驱动力:两相自由能的差值ΔGV为结晶的驱动力。,对于给定金属,L与T0均为定值,△GV仅与△T有关。因此,液态金属结晶的驱动力是由过冷度提供的。过冷度越大,结晶的驱动力也就越大,过冷度为零时,驱动力就不复存在。所以液态金属在没有过冷度的情况下不会结晶。
2. 液态金属结晶过程:首先,系统通过起伏作用在某些微观小区域内克服能量障碍而形成稳定的新相晶核;新相一旦形成,系统内将出现自由能较高的新旧两相之间的过渡区。为使系统自由能尽可能地降低,过渡区必须减薄到最小原子尺度,这样就形成了新旧两相的界面;然后,依靠界面逐渐向液相内推移而使晶核长大。直到所有的液态金属都全部转变成金属晶体,整个结晶过程也就在出现最少量的中间过渡结构中完成。由此可见,为了克服能量障碍以避免系统自由能过度增大,液态金属的结晶过程是通过形核和生长的方式进行的。问题六:网络犯罪的范围怎么度量啊??? 呵呵,我们公司的局域网染了一次毒,一个部的QQ号全丢了,他也是用号骗钱,发生了这样的事,我个人感觉腾讯公司应该负一部分责任,再要说一点就是提醒大家遇到这样的事情,叫对方给你打个电话,落实一下,或者大家见个面,当面给钱都行的,网络毕竟是个虚拟的东西,不要轻易相信问题七:什么叫临界晶核 形成临界晶核时需额外对形核所做的功。问题八:以均匀形核为例,说明为甚什么晶胚成核 1)非均匀形核与固体杂质接触,减少了表面自由能的增加;
2)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,接触角越小,晶核体积越小,形核越容易;
4)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;
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