一、自發(fā)形核 （均勻形核、均質(zhì)形核）是指在均勻單一的母相中形成新相結(jié)晶核心的過程.
1.自發(fā)形核的能量變化
什么樣的結(jié)構(gòu)起伏能成為結(jié)晶的核心?(能量條件\尺寸大小)
形核的實質(zhì):晶胚不斷從液態(tài)金屬中得到原子而繼續(xù)長大.
形核時的能量變化：L—S體積自由能 Fv減少；同時新表面形成→表面自由能 Fs增加.系統(tǒng)總的自由能變化：
F降低有利于結(jié)晶的進(jìn)行.假設(shè)晶胚為球形,半徑為r.那么
△F=-4/3πr3 △Gv +4πr2σ
△Gv:單位體積自由能差；σ：單位表面積自由能
在一定條件下,△Gv；σ均為定值.那么△F是關(guān)于r的函數(shù).
形成臨界晶核時對應(yīng)的形核功為臨界形核功.
臨界形核功
當(dāng)晶胚在臨界半徑形核時,系統(tǒng)的總自由能最高,隨r增大,自由能降低,可以自發(fā)進(jìn)行,但畢竟仍大于零（正值）,要形核時必須有一定的能量補償.對應(yīng)于rk時,△F 最大.稱之為臨界形核功 △FK表示.△FK=1/3*AK*σ 是臨界晶核表面能的1/3.這部分能量靠能量起伏來提供--------晶核可以形成
所謂能量起伏是指系統(tǒng)中微小體積所具有的能量,短暫偏離其平均能量的現(xiàn)象.
經(jīng)過近一步的計算有△FK∝1/ΔT2 隨ΔT增加,△FK劇烈減少.