nucleation
简介
相变过程中，新相在母相中开始
形成的一种方式。成核过程是：母相中
的温度涨落和成分涨落导致形成一些
很小的新相晶胚。当晶胚尺寸超过临
界值，即可稳定地长大形成一个新相
核心。成核的驱动力是新相与母相的
体自由能差，它与母相的过冷度成正
比，而与温度成反比。成核的阻力是晶
胚形成时引入的弹性畸变能和新相与
母相间的界面能。故存在一个临界晶
核半径rc，只有r>rc的晶坯才能形
成晶核。如图所示，与rc相应的形
核位垒，又称为临界形核功△G*＝
。其中，η为形状因子，σ
为界面能，△Gv为体自由能差，εv为应
变能。临界形核功△G*由系统的能量
涨落来提供。为了减小△G*，系统总
是力求保持尽量低的应变能εv和界
面能σ。因此，往往在模壁、杂质表面
或位错、层错、晶界等晶格缺陷处择优
形核，倾向于形成某种形状，如层片
状、针状、球状等，并与母相保持一定
的位向关系。
