颗粒粗化（particle coarsening）又称奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald ripening）。当从母相析出新相的数量和成分已达到平衡相图给定值，即相变的化学驱动力已下降为零，正比于新相体积的弹性能也不再变化，由于新相一母相间界面能的驱动，新相中较大颗粒吞并较小颗粒，使新相组织变得粗大的过程。1

不同相变系统，粗化特征不相同。属弥散沉淀相的粗化。沉淀相在系统中分数很低，分布弥散，相互间距离比沉淀颗粒尺寸大得多。以球状沉淀颗粒为例，粗化过程如下图所示：设有两半径分别为r1、r2的球体，r1〉r2，由于小颗粒单位体积变化引起的界面积的变化大于大颗粒；从化学位角度看，颗粒半径越小，化学位越高，越不稳定。按Gibbs—Thomson定理，小颗粒周围母相中溶质原子浓度高于大颗粒，两颗粒间出现溶质浓度梯度，如图所示。溶质原子由小颗粒附近向大颗粒扩散，小颗粒因而不断收缩，大颗粒不断长大，直至小颗粒完全消失。1

颗粒粗化(ostwald ripening)与第二相的数量(甚至成分)不断增加、相变驱动力为化学自由能差的形核长大以及调幅分解均不相同，颗粒粗化的特点是：

①从析出讲，析出新相的数量已符合平衡相图杠杆定律的要求，新相的总量已不再变化。

②从驱动力讲，由于新相的总量不再变化，因此化学驱动力已等于零；可近似地认为弹性应变能正比于新相体积，因此，弹性应变能在颗粒粗化过程中也不再改变；所能改变的只有新相与母相间的界面能，它正是颗粒粗化的驱动力，通过缩小总界面，减少界面能来实现颗粒粗化。

③从过程讲，是在新相总量始终不变的前提下，大颗粒不断长大，小颗粒不断缩小以致消失。同时，新相长大、缩小及消失的过程都要通过母相来进行。2

一般情况下颗粒粗化的式子可以表达为：dn=d0n+αGt

式中，d0是在1=0时刻d（颗粒尺寸）的值；G是物质传输的参数；α是取决于颗粒几何的量纲为1的系数。指数n的值：当黏性流动时，n=1；界面控制时，n=2；粗化过程在所有相都是体积扩散时，n=3；界面扩散时，n=4；管道(例如沿位错)扩散时，n=5。3

在固态材料中形成大小不同的析出相颗粒后，会发生颗粒的长大。根据Gibbs—Thompson定律，大颗粒周围母相的溶质浓度较低，小颗粒周围浓度较高，则在母相中出现浓度梯度。小颗粒周围的溶质原子要向大颗粒周围扩散，使得小颗粒周围的溶质浓度变小，而大颗粒周围的溶质浓度变大，破坏了析出相颗粒与母相界面的溶质浓度平衡关系。为了保持平衡，小颗粒要溶解以提高周围的溶质浓度，大颗粒则要长大以降低周围的溶质浓度。如此反复，使得小颗粒发生了溶解，大颗粒发生了粗化。4

颗粒粗化过程实质是溶质原子从小颗粒溶解到基体中，并通过基体向大颗粒扩散，结果使小颗粒不断缩小、大颗粒不断增大。通过分析溶质原子在母相中的扩散，可以求出颗粒粗化速率。颗粒长大（粗化）速率可从流进界（球）面的扩散流求得。2

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