《无机材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第九章 相变

河北联合大学相变第九章无机材料科学基础

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相变无机材料科学基础 第九章 相变主要内容：相变概述相变分类三、成核-生长相变扬北联后大学UREN

相变 无机材料科学基础 第九章 相变 主要内容： 一、相变概述 二、相变分类 三、成核-生长相变

第一节相变概述无机材料科学基础 第九章相变一、相（phase）什么是相？物理性质和化学性质完全相同且均匀的部分。相与相之间有分界面，可用机械的方法将它们分开。系统中存在的相可以是稳定的、亚稳的或不稳定的。系统在某一热力学条件下，只有当能量具有最小值的相才是最稳定的。系统的热力学条件改变时，自由能会发生变化，相的结构也相应发生变化。汤北联后大零

第一节 相变概述 一、相（phase） 什么是相？ 物理性质和化学性质完全相同且均匀的部分。 相与相之间有分界面，可用机械的方法将它们分开。系统中 存在的相可以是稳定的、亚稳的或不稳定的。系统在某一热 力学条件下，只有当能量具有最小值的相才是最稳定的。系 统的热力学条件改变时，自由能会发生变化，相的结构也相 应发生变化。 无机材料科学基础 第九章 相变

第一节相变概述无机材料科学基础第九章 相变二、相变（phasetransformation）1.相变随自由能变化而发生的相的结构的变化称为相变。2.相变过程相变过程：牛物质从一个相转变到另一个相的过程a）狭义的相变过程相变前后化学组成不发生变化的过程，相变过程是个物理过程而不涉及化学反应，如液体蒸发、α-石英与α-磷石英间的转变。b）广义的相变过程包括过程前后相的组成发生变化的情况，相变过程可能有反应发生扬北联后大零

第一节 相变概述 二、相变（phase transformation） 1.相变 随自由能变化而发生的相的结构的变化称为相变。 2.相变过程 相变过程：物质从一个相转变到另一个相的过程。 a）狭义的相变过程 相变前后化学组成不发生变化的过程，相变过程是个物理过程而不涉及 化学反应，如液体蒸发、α-石英与α-磷石英间的转变。 b )广义的相变过程 包括过程前后相的组成发生变化的情况，相变过程可能有反应发生 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础 第九章 相变分类方法有很多，目前有以几种：，按物质状态划分一、从热力学角度划分三、按相变发生的机理来划分海北联后大零

第二节 相变分类 分类方法有很多，目前有以几种： 一、按物质状态划分 二、从热力学角度划分 三、按相变发生的机理来划分 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础 第九章 相变一、按物质状态划分：液相（liquid）→固相（solid））→气相（gas）二、从热力学角度划分：根据相变前后热力学函数的变化，可将相变分为一级相变、二级相变和高级相变汤北联后大零

第二节 相变分类 一、按物质状态划分： 液相（liquid）→固相（solid） →气相（gas） 二、从热力学角度划分： 根据相变前后热力学函数的变化，可将相变分为一级相变、 二级相变和高级相变 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础第九章相变1.一级相变：在临界温度、压力时，化学位的一阶偏导数不相等的相变相变时：体积V，S，热烩H发生突变2.二级相变：在临界温度、临界压力时，化学位的一阶偏导数相等，而二阶偏导数不相等的相变。汤北联后大零

第二节 相变分类 1.一级相变：在临界温度、压力时，化学位的一阶偏 导数不相等的相变。 相变时：体积V，熵S，热焓H发生突变 2.二级相变：在临界温度、临界压力时，化学位的一 阶偏导数相等，而二阶偏导数不相等的相变。 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础 第九章 相变3.高级相变：在临界温度，临界压力时，一阶，二阶偏导数相等，而三阶偏导数不相等的相变成为三级相变。实例：量子统计爱因斯坦玻色凝结现象为三级相变。依次类推，自由焰的n-1阶偏导连续，n阶偏导不连续时称为高级相变。二级以上的相变称为高级相变，一般高级相变很少，大多数相变为低级相变。汤北联后大零

第二节 相变分类 3.高级相变： 在临界温度，临界压力时，一阶，二阶偏导数相等，而三阶 偏导数不相等的相变成为三级相变。 实例：量子统计爱因斯坦玻色凝结现象为三级相变。 依次类推，自由焓的n-1阶偏导连续，n阶偏导不连续时称为 高级相变。二级以上的相变称为高级相变，一般高级相变很 少，大多数相变为低级相变。 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础 第九章 相变三、按相变发生的机理分类1、成核-生长机理（nucleation-growthtransition）2、斯宾那多分解（spinodaldecomposition)3、马氏体相变(martensite phase transformation)4、有序-无序转变(disorder-ordertransition扬北联后大学

第二节 相变分类 三、 按相变发生的机理分类 1、成核-生长机理（nucleation-growth transition） 2、斯宾那多分解（spinodal decomposition） 3、马氏体相变（martensite phase transformation） 4、有序-无序转变（disorder-order transition） 无机材料科学基础 第九章 相变

第二节相变分类无机材料科学基础第九章相变l.nucleation-growth transition成核-生长机理是最重要最普遍的机理，许多相变是通过成核与生长过程进行的。这两个过程都需活化能。如，单晶硅的形成、溶液中析晶等。汤北联后大零

第二节 相变分类 1.nucleation-growth transition 成核-生长机理是最重要最普遍的机理，许多相变 是通过成核与生长过程进行的。这两个过程都需活化能 。如，单晶硅的形成、溶液中析晶等。 无机材料科学基础 第九章 相变