精密合金资料从热力学上讲
，当固体从液体中出现而产生一个新的界面时
，在界面处产生了一个自由能增益
；竦玫淖杂赡苡氩墓烫辶Ｗ拥谋肀砘烧
。精密合金资料对于如上所述的统一球体
，半径为r时
，自由能增益为其中
，所有都有其通常的寓意
，‘γ’为球面单元面积的界面自由能
。体积自由能变动和界面自由能变动描述了熔体中固体体积产生时
，由于这两种成分的了局而导致的整体自由能变动
。

精密合金资料当r较幼时
，自由能变动的总和为正
。然而
，当r增长时
，这个和造成负的
。峰值正值对应于临界半径“rc”或胚胎晶体
。胚胎晶体的半径必须大于“rc”
，从而使δg的自由能变动为负
，胚胎晶体变得不变
，成长持续进行
。另一方面
，精密合金资料在达到“rc”之前
，自由能变动的总和依然是正的
，并产生一个阻碍
，故障成核和随后的成长
。意图分析显示
，随着温度降落
，“rc”持续降落
。这意味着
，随着温度的降低
，越来越多的胚胎晶体趋于不变
，均相成核的可能性增长
，允许成长过程持续进行
。

由此可见
，精密合金资料均匀成核前提在起头时对核的不变性并不有利
，由于要使均匀成核有效
，必须有相当大的过冷量
。然而
，在铸造厂铸造的现实情况中
，熔体不必要过冷以使均匀、不变的核形成
，从而起头凝固过程
。这是由于
，在现实铸造熔体中
，凝固过程是由异相形核起头的
。

精密合金资料对于非均相成核
，成长的初始界面是由表来粒子[9]提供的
。这种表来颗Ｄ芄焕醋员聿
，也能够在熔体中形成
。杂质、表来颗粒甚至结晶器壁都能提供成核所需的部门表表能
。多所周知
，成核所需的活化能(自由能垒)较少
。因而
，精密合金资料底态的存在降低了自由能势垒
，有助于形成更有成长能力的原子核
。这被称为非均相成核
，它比均相成核[10]必要更少的活化能
。