IMG
97

AH - ukryte ciepło przemiany (ciepło topnienia), J/cm³,

AT - stopień przechłodzenia, K.

Natomiast pracę potrzebną do utworzenia zarodka krytycznego wyraża się wzorem:

^ ' T'¹'7X7    , gózit AG, ^ &T(5.2)

3    (AG,,)-    T_r

W warunkach zarodkowania heterogenicznego zarodki powstają na obcej powierzchni (podkładce), która spełnia rolę katalizatora. Do trwałego istnienia takiego zarodka w punkcie jego styku z podkładką wymagana jest równowaga napięć powierzchniowych powierzchni rozdziału faz:

(5.3)

Ypl = Yps + Ysl ■ ^cos 0

gdzie:

y_PL - napięcie powierzchniowe podłoża i cieczy,

Yps - napięcie powierzchniowe podłoża i kryształu,

- napięcie powierzchniowe kryształu i cieczy (rys. 5.2).

Rys. 5.2. Powstanie zarodka fazy stałej na powierzchni obcej cząstki (podkładce)

Praca zarodkowania heterogenicznego wyraża się natomiast zależnością:

¹⁶ k Y" (2 + cose) (l-cos9)-3 (AG_r)²    4

Ponieważ -1 < cos < 1, praca potrzebna do utworzenia zarodka heterogenicznego jest mniejsza od pracy potrzebnej do utworzenia zarodka homogenicznego.

Z równania y_PL = y_ps + y_SL • cos0 wynika, że kąt 0 będzie malał, jeśli energia powierzchniowa styku podkładka - faza stała będzie miała mniejszą wartość. Energia powierzchniowa styku fazy stałej z podkładką będzie miała niską wartość, jeśli wystąpi dopasowanie sieci między metalem w stanie stałym i podkładką. Takie idealne dopasowanie istnieje, gdy kryształy kontaktują się z własną cieczą.

Zjawisko powstawania zarodków o orientacji analogicznej do orientacji krystalograficznej powierzchni podkładki nosi nazwę zarodkowania epitaksjalnego, natomiast wzrost zarodków (ziaren) o orientacji podkładki nazywamy krystalizacją epitaksjalną.

20'