点燃一支烟 发表于 2012-10-31 10:35
成分起伏不是必要条件，成分起伏是在2元以上溶液中才存在的。
在临界半径一下的核心假如生长的话自由能是 ...

两个问题，1、能量起伏是指某一微区的实际能量偏离平衡能量，而能量可由温度来衡量吧，如果体系本来就已经过冷，某个微区能量又低于系统平均能量，此处过冷度就相对来说更大了吧，此处临界形核半径也就更小了吧。
2、半径大的临界晶核也是由半径小的临界晶核长成的吧，根据书上对均匀形核时临界晶核半径及吉布斯自由能的推导，可知液固相的体积自由能差只能补偿形成临界晶核表面能量的2/3，其他由能量起伏来提供。我想说如果能量起伏提供的能量足够大，可使稍小于临界半径的晶核长到临界半径么？再结合1中的猜想，某些微区的临界形核半径较小，而系统整体又处于过冷状态，形成的临界晶核应该可以成为凝固的核心吧。
其实我不太确定成分过冷是个什么东西(从微观上讲)，不太清楚它对形核的微观影响(在结构方面)。
书上都说需要过冷度、结构起伏跟能量起伏，我觉得这三者间有关系。有没有可能出现这种情况：有两个条件存在会促使第三个条件快速达到；在一定条件下这三者总是同时存在。？
求指导。

点燃一支烟 发表于 2012-10-31 10:35
成分起伏不是必要条件，成分起伏是在2元以上溶液中才存在的。
在临界半径一下的核心假如生长的话自由能是 ...

再加一句，过冷度是要有的。

杰诺 发表于 2012-10-31 12:07
两个问题，1、能量起伏是指某一微区的实际能量偏离平衡能量，而能量可由温度来衡量吧，如果体系本来就已经 ...

不是指导，是探讨大家交流提高。

能量不只有温度来衡量。同一温度下固体内部和表面能量不同。

核心的形成我是这么理解的，液体中由于结构起伏形成小固体或者类似固体的物体，但在不足够能量起伏的情况下，这时自由能是增大趋势的，所以这种类似固体物质是不稳定的。只有足够的有能量起伏时，假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个转化过程自由能是下降的，才能够稳定。所以核心形成需要在有结构起伏和能量起伏的过冷液体中形成。这个微区（即晶胚）和它的半径大小无关。在足够的能量起伏时，这个晶胚要长大，要求生长时晶胚的自由能还是下降趋势，如果上述晶胚小于临界半径，假设长大，则自由能是变大趋势，所以不能长大。即不是晶体的长大的核心。这并不代表上述小于临界半径的小晶胚不能在有足够能量起伏的液体中存在，只是不能长大，所以才不能成为核心。

杰诺 发表于 2012-10-31 12:07
两个问题，1、能量起伏是指某一微区的实际能量偏离平衡能量，而能量可由温度来衡量吧，如果体系本来就已经 ...

成分过冷是两元以上溶液中由于不同的成分对应的凝固点不同造成的过冷

点燃一支烟 发表于 2012-10-31 23:15
成分过冷是两元以上溶液中由于不同的成分对应的凝固点不同造成的过冷

怎么扯到成分过冷去了，

点燃一支烟 发表于 2012-10-31 22:57
不是指导，是探讨大家交流提高。

能量不只有温度来衡量。同一温度下固体内部和表面能量不同。 ...

1、“假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个转化过程自由能是下降的，才能够稳定。”
在临界形核半径处，体积自由能的差仍然是小于表面自由能的增加的，上交书上有推导过程，这也是为什么需要能量起伏的原因。
2、你没有回答过冷、结构起伏、能量起伏之间的关系啊？
3、存在能量起伏时假设某处微区能量低于平均能量，这会使得这个微区有些什么特别之处呢？我觉得温度应该是一个吧。如果温度一样的话，那么少掉的那部分能量去哪了呢？原子运动速度低了？还是能量有其他什么表现形式（不考虑结构的话）？
还有，是不是凝固时使用的是能量高于平均能量的那些微区呢（有微区能量低于平均能量，肯定也必然有微区能量高于平均能量）？那样的话有较多的能量做驱动啊。
4、从你的说明中，我觉得你也认为能量起伏会使得小于临界半径的晶核利用那部分能量差长大到临界晶核。
5、还有，我觉得如果过冷度足够，也就是温度足够低，凝固会发生的。我想不出在极低温度下，若金属呈液态，它的结构会是什么样子。
这个留着，考完研以后有时间再想想。

杰诺 发表于 2012-11-1 11:40
怎么扯到成分过冷去了，

是回答这一句的
：其实我不太确定成分过冷是个什么东西(从微观上讲)，不太清楚它对形核的微观影响(在结构方面)。

杰诺 发表于 2012-11-1 11:58
1、“假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个 ...

1、“假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个转化过程自由能是下降的，才能够稳定。”
在临界形核半径处，体积自由能的差仍然是小于表面自由能的增加的，上交书上有推导过程，这也是为什么需要能量起伏的原因。
在临界形核半径处，体积自由能的差当然是小于表面自由能的增加的，所以我才说“假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个转化过程自由能是下降的，才能够稳定。”

2、你没有回答过冷、结构起伏、能量起伏之间的关系啊？
温度过冷会引起液体粘度增加，结构起伏因此降低
温度和能量起伏不清楚
3、存在能量起伏时假设某处微区能量低于平均能量，这会使得这个微区有些什么特别之处呢？我觉得温度应该是一个吧。如果温度一样的话，那么少掉的那部分能量去哪了呢？原子运动速度低了？还是能量有其他什么表现形式（不考虑结构的话）？
温度是物体内分子间平均平动动能的一种表现形式，能量包括分子运动的平动能，转动能，振动能，电子与核的能量，以及分子与分子相互作用的能量

还有，是不是凝固时使用的是能量高于平均能量的那些微区呢（有微区能量低于平均能量，肯定也必然有微区能量高于平均能量）？那样的话有较多的能量做驱动啊。
个人理解形核发生在不但要高于平均能量，还要“由于能量起伏，这个微区的液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能的”微区。

4、从你的说明中，我觉得你也认为能量起伏会使得小于临界半径的晶核利用那部分能量差长大到临界晶核
我首先纠正我自己的这一句话：这并不代表上述小于临界半径的小晶胚不能在有足够能量起伏的液体中稳定存在 。应该改为这并不代表上述小于临界半径的小晶胚不能在有足够能量起伏的液体中存在，但是有减小的趋势。
上面我说的很清楚了，不管有多大的能量起伏，小于临界半径的晶胚不能长大，即不是核心。
5、还有，我觉得如果过冷度足够，也就是温度足够低，凝固会发生的。我想不出在极低温度下，若金属呈液态，它的结构会是什么样子。
温度足够低，当然会凝固。因为任何现实液体中必然会存在能量起伏和结构起伏。

点燃一支烟 发表于 2012-11-1 15:30
是回答这一句的
：其实我不太确定成分过冷是个什么东西(从微观上讲)，不太清楚它对形核的微观影响(在结构 ...

打错字了，那里的“成分过冷”应该是能量起伏，

点燃一支烟 发表于 2012-11-1 15:55
1、“假设这个微区的液体由于能量起伏，液体的体积自由能大于转化为小固体的固体体积自由能加表面能，这个 ...

“不管有多大的能量起伏，小于临界半径的晶胚不能长大，即不是核心”看你如此之肯定，我就先不说这个了。
我觉得宋维锡的《金属学》上讲的还不错。分享一下：
液态金属是由许许多多类似晶体结构的原子集团所组成，他们的形状和尺寸既不统一也不稳定，时而长大，时而缩小，这里产生，那里消失（热运动过程）。这种现象称结构涨落。在结构涨落的同时伴随着能量涨落(以前我对能量起伏理解错了)。……在给定温度，液态金属中总会有各种不同尺寸的小集团存在，每种尺寸的集团数都有一统计平均值。这些小集团中，特别是其中尺寸最大的集团，就是晶体所产生的晶胚。热运动会使一些晶胚借涨落而达到某一规定的临界尺寸以上，从此他就能够稳定成长而不再缩小了，这就是晶核。……
按他这么说的话，晶核不是“长”成的，至少不是像晶粒长大那样长成的。所以，我依旧觉得，某些小晶胚能借助涨落“长”成临界晶核。