曲率过冷(curvature undercooling),工学-机械工程-机械工程基础-〔机械制造基础〕-〔成形制造〕-铸造成形-结晶,液-固两相的平衡温度为,如果液-固界面是曲面,则界面会由于受到由界面张力效应所造成的附加压力而失去原有的平衡。这时界面只有通过获得一个新的过冷度,并以其体积自由能的降低为驱动力去抵消这种效应才能恢复平衡的现象。则被称为曲率过冷度。通过界面平衡的简单运算可得:式中Γ为吉布斯-汤姆逊(Gibbs-Thomson)系数,即形成单位面积界面所需的能量;和为曲面的主曲率半径,当曲面凸向液体时取正值。由此可见,当固相具有正曲率时,曲面会使界面平衡温度(纯物质的熔点或合金的液相线温度)降低;反之则使界面平衡温度升高。曲率愈大(曲率半径绝对值愈小),曲率过冷愈大。大多数金属Γ值的数量级为10-7开·米,对于微米的球状曲面,其开,而凝固过程中金属晶体粗糙界面生长的动力学过冷度则为10-2~10-4开。因此,只有当曲率半径绝对值小于10微米时,也就是在生核、固-液界面扰动、枝晶生长和共晶两相生长过程中,曲率过冷才会对界面形态产生重要的影响。