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heterogeneous nucleation是什麼意思,heterogeneous nucleation的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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常用詞典

  • [晶體] 異相成核

  • 例句

  • Stirring of substrates may accelerate the heterogeneous nucleation and growth of the melt.

    襯底的攪拌可加速熔體的非自發成核和長大。

  • Effect of melting temperatures on heterogeneous nucleation of polypropylene (PP) nucleated with different nucleating agents was investigated by DSC.

    用DSC研究了熔融溫度對不同類型成核劑成核PP的異相成核作用的穩定性的影響。

  • Continuous nucleation model was used to describe heterogeneous nucleation of the liquid metal.

    在模拟過程中,采用連續形核的方法處理液态金屬的異質形核現象。

  • The results show:1)Formation scaling is formed in the repeated heterogeneous phase nucleation and crystal growth. The crystal can grow both in pores and at throats.

    研究結果表明:1油層結垢是在多次的異相成核—晶體生長過程形成的,晶體生長在孔隙中和喉道處均可發生;

  • During the treatment process of flue gas, heavy metal was concentrated in fly ash by the way of homogeneous nucleation and heterogeneous deposition.

    在尾氣處理過程中,重金屬以均勻核化、異相沉積等方式從煙氣濃縮到飛灰中。

  • The coupling analyses by DSC and polarized light microscopy proved the nucleation in the multiple crystallization was heterogeneous.

    DSC和偏光顯微聯用分析發現,所有峰對應的結晶都是異相成核。

  • It was found in the experiment that the glass fiber (GF) has the function of heterogeneous nucleation for polypropylene (PP) and improves the crystalline morphology of PP.

    試驗表明,玻璃纖維(GF)對聚丙烯(PP)起異相成核作用,改變聚丙烯的結晶形态;

  • Continuous nucleation model is applied to describe heterogeneous nucleation in liquid metal.

    采用連續形核模型來描述液相中的自發形核。

  • Based on the cellular automata technique, the heterogeneous nucleation model, dendrite growth model and random nucleation model are used to simulate the formation of equiaxed and columnar dendrite.

    通過引入異質形核模型、枝晶生長模型、幾率形核基底模型,借鑒單元自動生長機制,仿真了等軸晶、柱狀晶組織形成的過程。

  • A continuous nucleation model was used to deal with the heterogeneous nucleation of a liquid metal.

    采用連續形核的方法處理液态金屬的異質形核現象。

  • A small quantity of fly ash can play a role in the heterogeneous nucleation, but increasing the filled quantity can change the crystallization form of PP.

    少量粉煤灰可起到異相成核的作用,填充量的增加會改變PP的結晶形态;

  • It was concluded that the synthesis process of the LDHs films was heterogeneous nucleation.

    研究認為,該薄膜的生長是一個異相成核的過程。

  • The results showed the addition of zeolite resulted in heterogeneous nucleation crystallization of PP, and improved the crystallinity of PP;

    結果表明,沸石的引入使PP産生了異相成核結晶,結晶度提高;沸石質量分數為3%時,複合材料體系結晶較為完善;

  • Heterogeneous nucleation may take place at significantly lower supersaturations than homogeneous nucleation.

    多相成核能在比均相成核低很多的過飽和狀态下發生。

  • 專業解析

    異質形核(Heterogeneous Nucleation) 是指新相(如晶體、液滴等)在凝固、結晶或相變過程中,優先依附于系統中已存在的外來界面(如容器壁、雜質顆粒、氣泡表面等)上成核的現象。與均質形核(在均勻母相内部自發成核)相比,異質形核所需的能量壁壘更低,因此在自然界和工業過程中更為常見。

    核心機制與特點:

    1. 能量壁壘降低

      異質形核的核心優勢在于降低了臨界形核功。根據經典形核理論,新相在基底表面成核時,其臨界形核能 (Delta G^) 可表示為: $$ Delta G^ = Delta G{text{hom}}^ cdot f(theta) $$ 其中 (Delta G{text{hom}}^) 是均質形核能壘,(f(theta) = frac{(2 + cos theta)(1 - cos theta)}{4}),(theta) 為新相與基底的接觸角。當 (theta < 180^circ) 時,(f(theta) < 1),表明異質形核更易發生。

    2. 基底的關鍵作用

      基底表面的化學成分、晶體結構及粗糙度直接影響形核效率。若基底與新相的晶格匹配度高(共格界面),或表面能較低,可顯著促進形核。例如,金屬凝固中常用钛、锆等添加劑作為異質形核劑,因其晶格常數與金屬晶體接近。

    3. 廣泛存在的現象

      • 冶金工業:鑄件中加入形核劑(如Al-Ti-B細化鋁晶粒),改善材料機械性能。
      • 大氣科學:雲中水滴在塵埃顆粒上異質形核,形成降雨或降雪。
      • 生物礦化:骨骼、貝殼的碳酸鈣結晶以有機基質為基底定向生長。

    理論公式推導(以凝固為例):

    臨界形核半徑 (r^) 和形核功 (Delta G^) 的表達式為: $$ r^ = -frac{2 gamma_{text{SL}}}{Delta G_v}, quad Delta G^ = frac{16 pi gamma_{text{SL}}}{3 (Delta Gv)} cdot f(theta) $$ 其中 (gamma{text{SL}}) 為固-液界面能,(Delta Gv) 為單位體積相變自由能差。接觸角 (theta) 滿足楊氏方程:(gamma{text{LV}} cos theta = gamma{text{SV}} - gamma{text{SL}})((gamma{text{LV}})、(gamma{text{SV}}) 分别為液-氣、固-氣界面能)。


    權威參考文獻來源:

    1. Porter, D. A., & Easterling, K. E. Phase Transformations in Metals and Alloys. CRC Press. (形核理論經典教材)
    2. Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction. Wiley. (工業應用案例)
    3. Kashchiev, D. Nucleation: Basic Theory with Applications. Butterworth-Heinemann. (接觸角與能量分析)
    4. Pruppacher, H. R., & Klett, J. D. Microphysics of Clouds and Precipitation. Springer. (大氣科學中的異質形核)
    5. Meldrum, F. C., & Cölfen, H. Controlling Mineral Morphologies and Structures in Biological and Synthetic Systems. Chemical Reviews. (生物礦化機制)

    網絡擴展資料

    heterogeneous nucleation(異相成核)是材料科學和物理化學中的重要概念,指物質在相變過程中,晶核的形成依賴于外來雜質或界面作用的現象。以下是詳細解釋:

    1.定義與機制

    異相成核是指分子或原子在雜質表面、界面或預先存在的晶種上形成晶核的過程。與均質成核(homogeneous nucleation)不同,異相成核不需要在純物質内部自發形成晶核,而是借助外部媒介降低能量壁壘,使相變更容易發生。

    2.關鍵特點

    3.與均質成核的對比

    特征 異相成核 均質成核
    成核位置 雜質或界面 純物質内部
    能量壁壘 較低 較高
    常見場景 自然水體結冰、合金凝固 超純液體過冷/過熱狀态

    4.應用實例

    5.詞源與擴展

    如需進一步了解具體領域(如材料科學或氣象學)中的應用,可參考相關學術文獻或專業教材。

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