单组元相图 及纯晶体的凝固
相图
凝固
相平衡条件
相律
基本概念
相：具有相同物理性质和化学性质的，与其他部分以界面分开的均匀部分
组元
各项化学势相等
f=c-p+n f:自由度 c:组元数 p:相数 n：影响系统平衡状态的因素数目
单元系相图
相图：在一定条件下，金属或合金所呈现对应相的图
三个相平衡线上温度和压力只有一个可以自由变化，另一个随另外一个在相平衡线上变化
交点o为三相平衡点，自由度为零，温度和压力都不能动
3个区域内温度和压力都可以变化
同素异构体
clausius-clapeyron方程
两相平衡时温度和压力的关系由clausius-clapeyron方程决定
热力学条件
液态结构
结构起伏
能量起伏
长程无序，短程有序
需要有过冷度
形核
晶体长大
非均匀形核
均匀形核
过冷度越大，临界晶核半径越小
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在等温等压下，过程自发进行的方向是体系自由能降低的方向
实际凝固温度要低于熔点
形核功是表面能的1/3;液固相之间的体系自由能之差能够抵偿临界晶核表面能的2/3
形核率影响因素
原子扩散
形核功
晶体的长大方式与界面构造有关
纯晶体凝固时的生长形态
正温度梯度
负温度梯度