过冷度在有限的时空范围内不 能形核，即形核要求有基本的过冷度。 能形核，即形核要求有基本的过冷度。
材料科学基础
r<r*时，晶胚长大将导致系统自由能的增加， 这种晶胚不稳定，瞬时形成，瞬时消失。 r>r*时，随晶胚长大，系统自由能降低，凝固 过程自动进行。 r=r*时，可能长大，也可能熔化，两种趋势都 是使自由能降低的过程，将r*的晶胚称为临界 r* 晶核，只有那些略大于临界半径的晶核，才能 作为稳定晶核而长大，所以金属凝固时，晶核 必须要求等于或大于临界晶核。 极值点处 d ( G ) = 4πr 2 GV + 8πrσ = 0 r * = 2 σdr GV
材料科学基础
临界晶核半径随过冷度增大而减小。1 ∴ G* = A * σ 3
称为临界晶核形成功，简称形核功，上式表明，当 r=r*时，临界晶核形成时的自由能增高等于其表面能 的1/3,此形核功是过冷液体金属开始 形核时的主要障碍。 形核功来自何方？在没有外部供给能量的条件下，依 靠液体本身存在的“能量起伏”来供给