晶核

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拼音:jinghe

英文名稱：crystal nucleus　　

性質

1、晶體的生長中心。聚合物結晶的晶核尺寸在高分子鏈方向為7.5~30奈米，在側向為0.4~2奈米。晶核可分為兩類：一類是由聚合物因熱漲落形成的結晶中心，稱均相成核；另一類是由於某種高熔點異相體的存在使客體的表面形成結晶中心，稱異相成核。聚合物的結晶速度受成核速率的控制，外加的成核劑可有效地控制聚合物的結晶速度，藉以達到改善材料性能的目的。聚合物的成核劑大多是無機或有機化合物，或是熔點較高的聚合物。

均相成核的理論解釋是基於經典熱力學的分析。其基本思想是把成核視為過飽和蒸氣或溶質的凝聚。這個體系吉布斯函數的改變(ΔG)包括半徑為r 的晶核形成時的體系吉布斯函數的改變 (ΔGr)和表面能的增加(ΔGs)兩個部分，設晶核近似為球形，則：

式中ΔFr表示晶核單位體積的吉布斯函數變數；σ表示晶核單位面積的表面能。晶核在形成時，一定要超過臨界半徑值rc。再繼續長大時，其體系吉布斯函數就會降低，晶核才能穩定生長。這個經典的成核理論雖然經常為人們所引用，但由於它把宏現的熱力學量用於極微小的晶核，故只是一種近似的處理。

非均相成核的理論是在均相成核經典理論的基礎上發展起來的。它能定性地說明在什麼條件下外來粒子可以使晶核優先在這裡形成，解釋了一些結晶現象。

2、過飽和溶液中存在的溶質的集合體。如在某一尺寸以下則消滅，以上則生長。達到這一臨界尺寸的集合體稱為晶核。晶體半徑r與晶體所有的自由能之間的關係。如r<re，則隨著r的變小，自由能減小而趨於穩定；如r>re，則隨著r的變大，自由能也減小而趨於穩定。此re稱為臨界半徑。re為過飽和度的函數，過飽和度越大，re越小，越容易產生晶核。

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