问题
问答题
考虑在1个大气压下液态铝的凝固,对于不同程度的过冷度,即△T=1,10,100和200℃,计算:
①临界晶核尺寸;
②半径为r*的晶核个数;
③从液态转变到固态时,单位体积的自由能变化△GV;
④从液态转变到固态时,临界尺寸r*处的自由能的变化△Gr*(形核功)。
铝的熔点Tm=993K,单位体积熔化热Lm=1.836×109J/m3,固液界面比表面能δ=93×10-3J/m2,原子体积V0=1.66×10-29m3。
答案
参考答案:①临界晶核尺寸[*],因为△T=Tm-T是正值,所以r*为正,将过冷度△T=1°代入,得
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=9.45×10-8m=94.5nm
②半径为r*的球状晶核数
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③[*]
④处于临界尺寸r*的晶核的自由能
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同理,可得△T=10,100和200℃的结果,见下表:
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