从热力学观点看,凝固过程要求放出热量,以改变各相的自
由能,从而改变各相的热力学相对稳定性。根根同样的观点,热
力学稳定的相更有可熊被观测到,但是,从一种相转变为另一种
相则需要其原子的重新排列。对于纯物质,原子重新排列可在较
小的范围(原子尺度)内进行,以形成新的晶体结构,;而对于合
金的凝固,则需要原子作更长距离(仍然是微观尺度)的迁移,
致使传质过程控制了相的转变过程。正因为存在着原子迁移,凝
固决不可能是平衡过程,因而总是需要某种对平衡状态不可逆的
偏离来驱动这一过程。
生长中界面的形态稳定性是不能用经典热力学的定义加以确
定的,当前对平衡热力学的引伸还没能提供一种完全可接受的替
代方法。为了对生长形态进行理论分析,有必要采用建立在试探
基础上的稳定性数据。所作的最简单的假设是:生长中所呈现的
形态是具有最大生长速率或最小过冷度的形态。另一种方法是采
用稳定性变量,建立扰动的数学函数来描述围液界面,以确定界
面是否可能从一种形态转变成另一种形态。如果扰动随时间进程
而增强,就认为界面形态是不稳定的,反之则是稳定的