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热力学和动力学定制所需显微结构的产品
所属分类：显微镜百科 点击次数：156 发布日期：2022-06-20
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热力学和动力学定制所需显微结构的产品 有时，“形核”这一术语被随意地用于任意一个新相出现的过程。在这种情况下，有关形核过程的定义并不令人满意。例如，新相可以通过不可逆的聚集而长大，并非随机产生和溶解。一些相变过程可以认为与形核过程相似。高温时，弥散相会发生粗化过程，其中较大的弥散粒子长大而较小的粒子收缩消失。在这一过程中，弥散相演化成数量较少的大尺寸第二相粒子，降低了基体相和第二相之间总的界面积。这一过程通常称为奥斯特瓦尔德(Ostwald)熟化，熟化过程中存在临界尺寸，大于临界尺寸的粒子长大，小于它的粒子收缩，但该过程不涉及形核。虽然临界尺寸类似于临界核心，但这一临界尺寸是如此之大，以至于分子尺度的起伏变得不重要，而且粒子的长大和收缩基本上是确定的。另一方面，如果粒子足够细小，起伏现象或许会起到重要的作用，例如纳米晶在非晶相中的长大。 在其他情况下，形核虽然是必须的，但不是启动整个相变过程的控制因素。例如，催化剂表面发生形核，其随后的长大可用竞争(有可能通过热量或溶质进行调节)来描述，在长大过程中只有一些核心可参与相变的全程，然后主要由长大过程控制显微结构的演化。只有在限制热力学和动力学条件的情况下才可以观察到形核。所以在某些情况下，形核起到的作用或许不明显但仍然重要。这种情况下，确定相变机理和形核作用的细节非常困难甚至不可能。 形核是很多相变更先进行的过程，有效控制这一过程往往具有重要的实际意义。例如，根据技术需求定制所需显微结构的产品，其关键在于对形核的控制能力，它也是一些生物有机体生存的基础。由形核步骤控制的装饰画，陶艺家通过控制形核的条件，在非晶釉区创作了赏心悦目的结晶图案。每个结晶区的长大是不同形核因素作用的结果。触发形核因素的顺序和随后核心的长大引起的非晶相的消失决定了图案的样式
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