1.3.4 纳米晶的形核及长大在液体凝固过程中，通常利用经典形核及长大里理论对洁净动力学及结晶激励进行解释。
根据形核及长大理论，在凝固过程中的晶粒细化通常依靠高形核率和低晶粒长大速度共同作用来实现，因此通常的细化晶粒措施是增加过冷度或添加合金元素以增大形核率，减小生长速率。
这种形核长大机制对于非晶态合金中的晶化过程同样的适用。
对于均匀形核过程，稳定形核速率为：exp(exp(0RT E RT G I I n c s -∆-=式中，I 0为形核速率常数；ΔG c 为形成临界晶核所需要的能量，它与温度相关；E n 为形核激活能。
对于长大过程，晶体长大速率可写为：)exp(00RT E v a U g -=式中，a 0原子直径；v 0原子跃迁频率；E g 为晶核长大激活能。
通常在非晶晶化过程中由于过冷度很大，晶粒长大速率随温度升高而单调增大。
非晶态基体是由许多原子短程有序的不同原子团组成的随机集合体，这里具有不同原子短程有序的原子团相互交织在一起，起到了一种相互牵制、相互依赖的关系。
一旦一个新的结晶核心形成，在其长大的过程中，遇到和它结构完全不同的其他原子团，就会终止其长大过程。
因此，可以设想，在适当的温度条件下，对非晶合金进行退火，如果具有不同原子短程有序的原子团都能够形成结晶核心，而它们的生长又相互影响，彼此牵制，结果就会导致高的形核率和很低的生长速率，从而成为纳米晶组织。
1.3.5 晶化激活能和合金热稳定性研究纳米晶的晶化过程还要牵扯到一个非常重要的动力学参数，即结晶过程中的激活能。
它标志着相变过程中发生的难易程度。
对于等温晶化过程，通常利用Arrhenius 关系计算激活能值：exp()(RT E t T t -=︒式中，t0为一常数；E 为结晶过程中的激活能；其值可以通过ln(t)-1/T 斜率来求得。
而对于恒速升温的相转变过程，其结晶过程激活能可以利用Kissinger 方法计算得到：C RT E B T +-=)ln(2式中，B 为恒温升温速率；C 为一常数；T 为某一特征温度(Tg ，Tp ，Tm 等)；E 为结晶过程中的激活能。
