Термодинамические условия начала процесса кристаллизации

G – запасенная внутренняя энергия (энергия Гиббса);

∆t – степень переохлаждения расплава

При температуре t_s кристаллизация вещества не может начаться, т.к. это не создаст никакого выигрыша во внутренней энергии. Кристаллизация может начаться при t_s’, когда процесс дает выигрыш в энергии G_V.

Баланс энергии:

1) - выигрыш (V – объем зародыша);

2) - затрата (σ – удельная поверхностная энергия, S – площадь поверхности зародыша.

Если > - момент начала кристаллизации.

критический зародыш – произвольный кристалл

, чем больше ∆G_V, чем больше ∆t, тем меньший зародыш устойчив и большее их количество будет образовываться.

С.О.Ц – скорость образования центров;

С.Р.Ц – скорость роста центров;

I - ∆t мало, значит, крупное зерно;

II - ∆t велико, значит, мелкое зерно.