中文

连续加热过程中相变动力学分析:玻璃形成液体的结晶

材料科学 2025-10-17 v1

摘要

相变在连续加热实验中广泛研究。对于等温研究,其动力学常使用 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)速率方程描述。对于连续加热研究,同样的分析仅应用于数值求解。本文推导了连续加热过程中相变的 JMAK 速率方程。该方程应用于具有不同动力学行为的玻璃形成液体的结晶,并通过与实验数据和数值模拟(针对玻璃态 Fe80B20\rm Fe_{80}B_{20}(at.%)的结晶)进行比较来验证。随后证明了 Kissinger 方法分析相变动力学的合理性,并展示了通过使用本模型拟合系列结晶 exotherm 峰的位置、形状和高度,可以更好地确定玻璃形成液体中晶体生长速率的非阿伦尼斯温度依赖性。这些解析表达式对设计和开发广泛应用于各种应用的玻璃形成系统具有意义,并探讨了将此 JMAK 速率方程应用于其他连续加热过程中的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.14029,
  title  = {Kinetic analysis of phase transformations during continuous heating: Crystallization of glass-forming liquids},
  author = {Owain S. Houghton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14029},
  year   = {2025}
}