《表1 异质形核质点结构参数和错配度[13]》

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《杂质元素对铝硅合金Si相形核影响的探讨》

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在共晶Al-Si合金凝固过程中，初晶Si最先形核，而共晶反应也开始于Si相的形核，Si相是共晶组织生长的领先相，所以其形核率对合金组织尺寸和形貌具有重要作用。在Al-Si合金凝固时，熔体中若含有大量的有效Si相异质形核基底，就会显著提高Si相的形核率，进而细化Si相。异质形核基底与晶胚之间的润湿角θ是影响异质形核的重要参数。θ越小，异质形核衬底与晶胚之间的润湿性越好，异质形核越容易发生。然而目前润湿角θ难以测量，一般采用晶格错配度δ判断异质颗粒能否作为有效形核基底，认为晶格错配度越小，两相之间的界面能越低，润湿角θ就越小，异质形核就越容易发生。晶格错配度δ的计算方法见式（1）。当δ≤5%时，就能实现界面两侧原子的一一对应，为完全共格界面，此时界面能较低，异质形核基底的形核能力就很强。表1所示为几种常见物质的结构参数及与Si相的错配度[13]，可知AlP可被认为是理想的形核基底，其次β-Fe相也具有很好的异质形核能力。