简答题

证明在相同的过冷度下均质形核时,球形晶核与立方形晶核哪种更易形成。

正确答案

对于球形晶核:过冷液中出现一个晶胚时,总的自由能变化为ΔG=(4πr3ΔGV/3)+4πr2σ。临界晶核的半径为r*,由dΔG/dr=0求得:r*=-2σ/ΔGV=2σTm/LmΔT,则临界形核的功及形核功为:ΔG*=16πσ3/3ΔG2v=16πσ3Tm2/3(LmΔT)2.
对于立方形晶核:同理推得临界半径形r*=-4σ/ΔGv,形核功ΔG*=32σ3/ΔGv3。 则ΔG*<ΔG*,所以在相同的过冷度下均质形核时,球形晶核比立方形晶核更容易。

答案解析

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