晶核的种类

晶核　　晶核

　　拼音:jinghe

　　英文名称：crystal nucleus

　　1、晶体的生长中心。聚合物结晶的晶核尺寸在高分子链方向为75~30纳米，在侧向为04~2纳米。晶核可分为两类：一类是由聚合物因热涨落形成的结晶中心，称均相成核[1]；另一类是由于某种高熔点异相体的存在使客体的表面形成结晶中心，称异相成核。聚合物的结晶速度受成核速率的控制，外加的成核剂可有效地控制聚合物的结晶速度，借以达到改善材料性能的目的。聚合物的成核剂大多是无机或有机化合物，或是熔点较高的聚合物。

　　均相成核的理论解释是基于经典热力学的分析。其基本思想是把成核视为过饱和蒸气或溶质的凝聚。这个体系吉布斯函数的改变(ΔG)包括半径为r 的晶核形成时的体系吉布斯函数的改变 (ΔGr)和表面能的增加(ΔGs)两个部分，设晶核近似为球形，则：

　　式中ΔFr表示晶核单位体积的吉布斯函数变量；σ表示晶核单位面积的表面能。晶核在形成时，一定要超过临界半径值rc。再继续长大时，其体系吉布斯函数就会降低，晶核才能稳定生长。这个经典的成核理论虽然经常为人们所引用，但由于它把宏现的热力学量用于极微小的晶核，故只是一种近似的处理。

　　非均相成核的理论是在均相成核经典理论的基础上发展起来的。它能定性地说明在什么条件下外来粒子可以使晶核优先在这里形成，解释了一些结晶现象。

　　2、过饱和溶液中存在的溶质的集合体。如在某一尺寸以下则消灭，以上则生长。达到这一临界尺寸的集合体称为晶核。晶体半径r与晶体所有的自由能之间的关系。如r<re，则随着r的变小，自由能减小而趋于稳定；如r>re，则随着r的变大，自由能也减小而趋于稳定。此re称为临界半径。re为过饱和度的函数，过饱和度越大，re越小，越容易产生晶核。

吉布斯自由能公式

吉布斯自由能（Gibbsfreeenergy）在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。

1[1]自由能指的是在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能(freeenergy)在物理化学中，按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。

21876年美国著名数学物理学家，数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一，其中提出了吉布斯自由能，化学势等概念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。