WikiDer > Keimbildung
Nukleation ist in der Thermodynamik die Entstehung eines neuen Phase in einem anderen Stadium. Dies geschieht, wenn ein Kern von Atome oder Moleküle bilden die neue Phase und stabil bleibe. Ein solcher Kern wird zu einem Keimbildungskern erwähnt.
Die Nukleation kann auf zwei Arten erfolgen: homogene Nukleation und heterogene Nukleation. Eine homogene Keimbildung einer neuen Phase kann auftreten, wenn die freie Energie der neuen Phase ist niedriger als die freie Energie der ursprünglichen Phase. Wenn diese Bedingung erfüllt ist (durch bestimmte Temperatur, Druck und/oder chemische Potenziale) wird es einem Kern ermöglichen, stabil zu bleiben. Neben der Bedingung, dass die neue Phase stabil ist, freie Oberflächenenergie des Kerns überwunden werden. Daher kann die Keimbildung manchmal ausbleiben, während die neue Phase stabil ist. Bei der heterogenen Keimbildung wird der Keimbildungsprozess durch das Vorhandensein von Verunreinigungen oder durch den Kontakt mit der Wand des Behälters, in dem die System befindet sich.
Bei der Keimbildung werden mehrere Kerne gebildet. Wenn ein Kern eine bestimmte kritischer Radius erreicht hat, kann er zu einem Kristall oder Korn durch Kristallwachstum.
Literatur
- Phasenumwandlungen in Metallen und Legierungen, D. A. Porter und K. E. Ostling, 2. Aufl., 1992, Chapman & Hall, ISBN 0412450305