沈阳建筑大学：《材料物理化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 相变

相变 第一节相变概述 第二节相变分类 第三节成核-生长相变

相 变 第一节 相变概述 第二节 相变分类 第三节 成核-生长相变

第一节相变的分类 按物质状态划分 从热力学角度划分 按相变发生的机理来划分

第一节 相变的分类 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

按物质状态划分: 液相(liguⅰd)→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

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

1.一级相变:体系由一相变为另一相时,两 相的化学势相等,但化学势的一阶偏导数不 相等的相变。 两相能够共存的条件是化学位相等 相变时:体积V,熵S,热焓H发生突变 aU aU aU aU aT aT aP aP aU aU aT aP

1.一级相变：体系由一相变为另一相时，两 相的化学势相等，但化学势的一阶偏导数不 相等的相变。 两相能够共存的条件是化学位相等。 相变时：体积V，熵S，热焓H发生突变 P T P U T U                  1 2 T P T U P U                  1 2 S T U P  = −        V P U T  =       

2.二级相变:相变时,两相的化学势相等,其一阶 偏导数也相等,但二阶偏导数不相等。 因为:恒压热容(a3U aT 材料压缩 1(oⅣ aP2 -vB B

2.二级相变：相变时，两相的化学势相等，其一阶 偏导数也相等，但二阶偏导数不相等。 因为： 恒压热容 材料压缩系数 T C T U P P = −           2 2 V P U T = −           2 2 T T V V         = − 1 

材料体膨胀系数 02U C aT

材料体膨胀系数 V T P U =    2 T P V V         = − 1 

所以二级相变时,系统的化学势、体积 熵无突变 △Cn≠0 △B≠0 △≠0 所以热容、热膨胀系数、压缩系数均不连 续变化,即发生实变

所以二级相变时，系统的化学势、体积、 熵无突变， 但 所以热容、热膨胀系数、压缩系数均不连 续变化，即发生实变。 0 0 0         CP

三、按相变方式分类 1、成核-长大型相变( nucleation- growth transition 2、连续型相变—斯宾那多分解( spinodal decomposition

三、 按相变方式分类 1、成核-长大型相变（nucleation-growth transition） 2、连续型相变——斯宾那多分解（spinodal decomposition）

1. nucleation-growth transition 成核-生长型相变是最重要最普遍的机理, 种由程度大、范围小的浓度起伏开始发 生相变并形成新相核心。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

1.nucleation-growth transition 成核-生长型相变是最重要最普遍的机理， 一种由程度大、范围小的浓度起伏开始发 生相变并形成新相核心。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

2、连续型相变一 Spinodal分解 由程度小、范围广的浓度起伏连续地长 大形成新相,称为连续型相变

2、连续型相变—Spinodal分解 由程度小、范围广的浓度起伏连续地长 大形成新相，称为连续型相变