第四章材料相變2

1、第四章 材料的相變4.1 相變的概念及其分類 4.1.1相變的基本概念（1）相變的定義： 相變是隨自由能變化而發(fā)生的相的結(jié)構(gòu)的變化。 相變過(guò)程是物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)相的過(guò)程。一般相變前后相的化學(xué)組成不變。 狹義上講：相變僅限于同組成的兩相之間的結(jié)構(gòu)變化。 A(結(jié)構(gòu)X)A（結(jié)構(gòu)Y）； 廣義上講：相變應(yīng)包括過(guò)程前后相組成發(fā)生變化的情況。 相變包括許多種類，例如凝聚、蒸發(fā)、升華、 結(jié)晶、熔融、晶型轉(zhuǎn)變、有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變，分 相等。 g L (凝聚、蒸發(fā)凝聚、蒸發(fā)) g S (凝聚、升華凝聚、升華) L S (結(jié)晶、熔融、溶解結(jié)晶、熔融、溶解) S1 S2 (晶型轉(zhuǎn)變、有序晶型轉(zhuǎn)變、有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變無(wú)

2、序轉(zhuǎn)變) L1 L2 (液體液體) ABC 亞穩(wěn)分相亞穩(wěn)分相 (Spinodal分相分相) （2)相變的意義 對(duì)于一定的熱力學(xué)條件，只有當(dāng)某相的自由能位對(duì)于一定的熱力學(xué)條件，只有當(dāng)某相的自由能位最低時(shí)，該相才是最低時(shí)，該相才是穩(wěn)定穩(wěn)定的且處于平衡的且處于平衡態(tài)態(tài)； 若某相的自由能雖然并不處于最低，然而與最低若某相的自由能雖然并不處于最低，然而與最低自由能態(tài)具有能壘相分隔，則該相處于自由能態(tài)具有能壘相分隔，則該相處于亞穩(wěn)亞穩(wěn)平衡平衡態(tài)態(tài)； 若不存在這種能壘，則體系處于若不存在這種能壘，則體系處于非穩(wěn)定態(tài)非穩(wěn)定態(tài)，這種，這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的，它一定會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶鈶B(tài)或亞穩(wěn)狀態(tài)是不穩(wěn)定的，它一定會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠?/p>

3、衡態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)。態(tài)。 (3)相變的用途利用材料的相變可以有效地控制材料的結(jié)構(gòu)和性能， 實(shí)例： 相變開(kāi)裂相變開(kāi)裂：石英質(zhì)陶瓷：石英質(zhì)陶瓷 地磚：玻璃態(tài)地磚：玻璃態(tài) “微裂紋擴(kuò)展微裂紋擴(kuò)展” 玻璃態(tài)晶體態(tài)玻璃態(tài)晶體態(tài) 晶體含量晶體含量 ，強(qiáng)度，強(qiáng)度 相變?cè)鲰g相變?cè)鲰g：1）氧化鋯陶瓷）氧化鋯陶瓷 相變?cè)诠杷猁}工業(yè)中十分重要。例如陶瓷、耐火材料的燒成和重結(jié)晶，或引入礦化劑來(lái)控制其晶型轉(zhuǎn)化；玻璃中防止失透或控制結(jié)晶來(lái)制造種種微晶玻璃；單晶、多晶和晶須中采用的液相或氣相外延生長(zhǎng)；瓷釉、搪瓷和各種復(fù)合材料的熔融和析晶；以及新型新鐵電材料中由自發(fā)極化產(chǎn)生的壓電、熱釋電、電光效應(yīng)等都可歸之為相變過(guò)程。相變過(guò)程中涉

4、及的基本理論對(duì)獲得特定性能的材料和制訂合理的工藝過(guò)程是極為重要的。相變材料是熱量增強(qiáng)聚合物，設(shè)計(jì)用于使功率消耗型電子器件和與之相連的散熱片之間的熱阻力降到最小，這一熱組小的通道使散熱片的性能達(dá)到最佳，并且改善了微處理器，存儲(chǔ)器模塊，DC/CD轉(zhuǎn)換器和功率模塊的可靠性。 相變材料的關(guān)鍵性能是其相變特性。在室溫下，相變材料是固態(tài)并便于處理，可以將其作為干墊，清潔而堅(jiān)固地用于散熱片或器件的表面。當(dāng)達(dá)到器件工作溫度時(shí)，相變材料變軟，加一點(diǎn)夾緊力，材料就像熱滑脂一樣很容易就和兩個(gè)配合表面整合。這種完全填充界面氣隙和器件與散熱片間空隙的能力，使得相變墊優(yōu)于非流動(dòng)彈性體或石墨基熱墊，并且獲得類似于熱滑脂的性

5、能。 典型應(yīng)用： 微處理器，存儲(chǔ)模塊和高速緩沖存儲(chǔ)器芯片 DC/DC轉(zhuǎn)換器 IGBT和其他的功率模塊 功率半導(dǎo)體器件 固態(tài)繼電器 格式整流器 4.1.2 相變的分類（一）按熱力學(xué)條件分類：（二）按相變方式分類：（三）按成核特點(diǎn)分類：（四）按原子遷移特征分類（五）按結(jié)構(gòu)變化特征分類： 典型相變 （1）按熱力學(xué)條件分類 按照自由能對(duì)按照自由能對(duì)溫度和和壓力的偏導(dǎo)函數(shù)在相的偏導(dǎo)函數(shù)在相變點(diǎn)的數(shù)學(xué)特征變點(diǎn)的數(shù)學(xué)特征連續(xù)或非連續(xù)，將相連續(xù)或非連續(xù)，將相變分為一級(jí)相變二級(jí)相變和高級(jí)相變。變分為一級(jí)相變二級(jí)相變和高級(jí)相變。 n級(jí)相變：在相變點(diǎn)系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)的第（級(jí)相變：在相變點(diǎn)系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)的第（n-1）階導(dǎo)數(shù)

6、保持連續(xù)，而其）階導(dǎo)數(shù)保持連續(xù)，而其n階導(dǎo)數(shù)不連階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)。續(xù)。 。 （一）按熱力學(xué)條件分類（1）一級(jí)相變特征：體系由一相變?yōu)榱硪幌鄷r(shí)，如兩相的化學(xué)勢(shì)相等，但化學(xué)勢(shì)的一級(jí)偏微商（一級(jí)導(dǎo)數(shù)）不相等的相變稱為一級(jí)相變，即：PPTTTTPP 212121 )(-S)(2121SVV 一級(jí)相變的結(jié)論： 在一級(jí)相變時(shí)，系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)有連續(xù)變化，而熵（S）和體積（V）卻有不連續(xù)變化。即相變時(shí)有相變潛熱，并伴隨有體積相變時(shí)有相變潛熱，并伴隨有體積改變。改變。如圖所示。晶體熔化、升華；液體的凝固、氣化；氣體的凝聚以及晶體中大多數(shù)晶一轉(zhuǎn)變都屬于一級(jí)相變。一級(jí)相變時(shí)兩相的自由能、焓及體積的變化 （2）二級(jí)相變特征

7、：二級(jí)相變時(shí)兩相化學(xué)勢(shì)相等，其一級(jí)偏微商也相等，但二級(jí)偏微商不等，即： 即：即：)(VS2121 21 21等等壓壓膨膨脹脹系系數(shù)數(shù) VS)()(2121熱容量熱容量等溫壓縮系數(shù)等溫壓縮系數(shù)ppCC T0TC結(jié)論： 二級(jí)相變時(shí)兩相化學(xué)勢(shì)、熵和體積相等，但熱容、熱膨脹系數(shù)、壓縮系數(shù)卻不相等，即無(wú)無(wú)相變潛熱，沒(méi)有體積的不連續(xù)變化。而只有熱相變潛熱，沒(méi)有體積的不連續(xù)變化。而只有熱容量、熱膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)的不連續(xù)變化。容量、熱膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)的不連續(xù)變化。 二級(jí)相變時(shí)兩相的自由能、焓及體積的變化 由于這類相變中熱容隨溫度的變化在相變溫度T0時(shí)趨于無(wú)窮大，因此可根據(jù)CP-T曲線具有形狀而稱二級(jí)相變?yōu)?/p>

8、相變，其相變點(diǎn)可稱為點(diǎn)或居里點(diǎn)。 有居里點(diǎn)或有居里點(diǎn)或 點(diǎn)點(diǎn) (二級(jí)相變的特征點(diǎn)二級(jí)相變的特征點(diǎn)) 一般合金的有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變、鐵磁性順磁性轉(zhuǎn)變、超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變等均屬于二級(jí)相變。 在許多一級(jí)相變中都重疊有二級(jí)相變的特征，因此有些相變實(shí)際上是混合型的。 特例特例混合型相變混合型相變：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 同時(shí)具有同時(shí)具有一級(jí)一級(jí)相變和二級(jí)相變相變和二級(jí)相變的特征的特征例如：壓電陶瓷例如：壓電陶瓷 BaTiO3有有居里點(diǎn)，理論上是居里點(diǎn)，理論上是二二級(jí)相變，但是級(jí)相變，但是也有較小也有較小的的相變潛熱。相變潛熱。 （3）高級(jí)相變 在臨界溫度，臨界壓力時(shí)，一階，二階偏導(dǎo)數(shù)相等，而三階偏導(dǎo)數(shù)不相等的相變成為三級(jí)相變

9、。 實(shí)例：量子統(tǒng)計(jì)愛(ài)因斯坦玻色凝結(jié)現(xiàn)象為三級(jí)相變。 依次類推，自由焓的n-1階偏導(dǎo)連續(xù)，n階偏導(dǎo)不連續(xù)時(shí)稱為高級(jí)相變。二級(jí)以上的相變稱為高級(jí)相變，一般高級(jí)相變很少，大多數(shù)相變?yōu)榈图?jí)相變。 （二）按相變方式分類（Gibbs法)： (1)成核長(zhǎng)大型成核長(zhǎng)大型(亞穩(wěn)分解）：亞穩(wěn)分解）：（nucleation-growth transition） (2)連續(xù)型（不穩(wěn)分解）：連續(xù)型（不穩(wěn)分解）：斯賓那多分解斯賓那多分解（spinodal decomposition） (1)成核長(zhǎng)大型（亞穩(wěn)分解）：成核長(zhǎng)大型（亞穩(wěn)分解）：成核成核-生長(zhǎng)機(jī)理是最重要最普遍的機(jī)理生長(zhǎng)機(jī)理是最重要最普遍的機(jī)理. 一種由程度大、

10、范圍小的濃度起伏開(kāi)始發(fā)生相變并形成新相核心。許多相變是通過(guò)成核與生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行的。這兩個(gè)過(guò)程都需活化能。如，單晶硅的形成、溶液中析晶等。始于程度大而范圍小的相起伏，已相變區(qū)與始于程度大而范圍小的相起伏，已相變區(qū)與未相變區(qū)以相界面相分隔。未相變區(qū)以相界面相分隔。 實(shí)例：結(jié)晶釉實(shí)例：結(jié)晶釉(2)連續(xù)型（不穩(wěn)分解）連續(xù)型（不穩(wěn)分解）始于程度小而范圍大的相起伏，由于相起伏始于程度小而范圍大的相起伏，由于相起伏的程度小，故母相中到處可以形核。的程度小，故母相中到處可以形核。 實(shí)例：實(shí)例： 微晶玻璃微晶玻璃 又稱為不穩(wěn)定分解，拐點(diǎn)分解或旋節(jié)分解，是由于組成起伏引起的熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的解釋前面講的兩種

11、分類的統(tǒng)一性問(wèn)題亞穩(wěn)和不穩(wěn)分解比較亞穩(wěn)和不穩(wěn)分解比較（三）按成核特點(diǎn)分類： 均勻相變均勻相變: 沒(méi)有明顯的相界面，相變是在整體中沒(méi)有明顯的相界面，相變是在整體中均勻進(jìn)行的，相變過(guò)程中的漲落程度很小均勻進(jìn)行的，相變過(guò)程中的漲落程度很小而空間范圍很大。而空間范圍很大。 非均勻相變非均勻相變 是通過(guò)新相的成核生長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，相是通過(guò)新相的成核生長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，相變過(guò)程中母相與新相共存，漲落的程度很變過(guò)程中母相與新相共存，漲落的程度很大而空間范圍很小。大而空間范圍很小。 （四）按原子遷移特征分類（1）擴(kuò)散型相變）擴(kuò)散型相變 相變過(guò)程受控于原子（或離子）的擴(kuò)相變過(guò)程受控于原子（或離子）的擴(kuò)散，即相變的速度取決

12、于原子的擴(kuò)散速度。散，即相變的速度取決于原子的擴(kuò)散速度。 實(shí)例：晶型轉(zhuǎn)變，熔體中析晶、氣-固；液-固相相變和有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變。（2）無(wú)擴(kuò)散型相變）無(wú)擴(kuò)散型相變 相變過(guò)程不存在原子（或離子）的擴(kuò)相變過(guò)程不存在原子（或離子）的擴(kuò)散，或雖存在擴(kuò)散，但不是相變所必需的，散，或雖存在擴(kuò)散，但不是相變所必需的，或不是相變的主要過(guò)程，通常發(fā)生在低溫或不是相變的主要過(guò)程，通常發(fā)生在低溫過(guò)程中。過(guò)程中。 （舊相原子有規(guī)則地、協(xié)調(diào)一致地通過(guò)（舊相原子有規(guī)則地、協(xié)調(diào)一致地通過(guò) 切變轉(zhuǎn)切變轉(zhuǎn)移到新相中；相界面共格、原子間的相鄰關(guān)系不移到新相中；相界面共格、原子間的相鄰關(guān)系不變；化學(xué)成分不變）變；化學(xué)成分不變）。 實(shí)例：

13、純金屬（鋯、鈦、鈷等的）同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、合金中的馬氏體轉(zhuǎn)變等。（五）按結(jié)構(gòu)變化特征分類包括重建性相變和位移性相變；馬氏體相變；有序無(wú)序相變；(4) 非平衡態(tài)相變4.1.3 一些典型的相變 （1）重建性相變和位移性相變硅氧四面體的連接方式（A）方石英；（B）鱗石英；（C）石英q如圖所示的橫向相變過(guò)程，石英變體中如圖所示的橫向相變過(guò)程，石英變體中 -石英、石英、 -鱗石英和鱗石英和 -方石英間的轉(zhuǎn)化涉及到結(jié)構(gòu)中化學(xué)方石英間的轉(zhuǎn)化涉及到結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的斷裂和重建，因?yàn)闃?gòu)成它們結(jié)構(gòu)的硅氧四面鍵的斷裂和重建，因?yàn)闃?gòu)成它們結(jié)構(gòu)的硅氧四面體有完全不同的連接方式，其轉(zhuǎn)變過(guò)程具有勢(shì)壘體有完全不同的連接方式，其轉(zhuǎn)變過(guò)

14、程具有勢(shì)壘高、動(dòng)力學(xué)速率低和相變潛熱大等特點(diǎn)。高、動(dòng)力學(xué)速率低和相變潛熱大等特點(diǎn)。 圖中所示的縱向過(guò)程，石英、鱗石英和方圖中所示的縱向過(guò)程，石英、鱗石英和方石英本身石英本身、或或變體間的轉(zhuǎn)變?cè)诮Y(jié)構(gòu)上僅變體間的轉(zhuǎn)變?cè)诮Y(jié)構(gòu)上僅表現(xiàn)為表現(xiàn)為Si-O-Si 鍵角的微小變化，并在動(dòng)力鍵角的微小變化，并在動(dòng)力學(xué)上經(jīng)歷的勢(shì)壘低、相變潛熱小，因而有學(xué)上經(jīng)歷的勢(shì)壘低、相變潛熱小，因而有著較快的相變速度，以至于有時(shí)無(wú)法用淬著較快的相變速度，以至于有時(shí)無(wú)法用淬火的方法將高溫相保留到室溫。火的方法將高溫相保留到室溫。重建性相變的特征：重建性相變的特征：相變過(guò)程中物相的結(jié)構(gòu)單元間發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂和重建，并形成一種嶄新的

15、結(jié)構(gòu)，其形式與母相在晶體學(xué)上沒(méi)有明確的位向關(guān)系；轉(zhuǎn)變過(guò)程具有勢(shì)壘高、反應(yīng)速率低和相變能大。位移性相變的特征：位移性相變的特征： 相變過(guò)程中不涉及到母相晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的斷裂和重建，而往往只涉及到原子或離子位置的微小位移，或其健角的微小轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)變所需要的勢(shì)壘低、反應(yīng)速率快和相變能小。 （2）馬氏體相變 martensite phase transformation從一個(gè)四方結(jié)構(gòu)（從一個(gè)四方結(jié)構(gòu)（a)的母相奧氏體塊為從母相中形成馬氏體單的母相奧氏體塊為從母相中形成馬氏體單晶片（晶片（b）后的示意圖。）后的示意圖。 其中其中A B C D -A2B2C2D2是母相奧氏體通過(guò)切變轉(zhuǎn)變成的是母相奧氏體通

16、過(guò)切變轉(zhuǎn)變成的馬氏體。相變使原來(lái)母相中的直線馬氏體。相變使原來(lái)母相中的直線PQRS變成了由線段變成了由線段PQ、QR 和和B S 構(gòu)成的折線。構(gòu)成的折線。相變前后連接母相與馬氏體的平面相變前后連接母相與馬氏體的平面ABCD既不發(fā)生扭曲也不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通常稱之為既不發(fā)生扭曲也不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通常稱之為習(xí)性平面。習(xí)性平面。 馬氏體相變最早在中，高碳鋼冷淬火后被發(fā)現(xiàn)，將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火）即會(huì)使鋼變硬，增強(qiáng)。這種淬火組織具有一定特征。T它是由德國(guó)冶金學(xué)家AMartens在鋼鐵顯微結(jié)構(gòu)研究方面得到的研究成果。人們?yōu)榱思o(jì)念他對(duì)金屬材料微結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)，將該過(guò)程得到的高硬度產(chǎn)物相命名為

17、馬氏體，其相變過(guò)程稱為馬氏體相變。 特特 點(diǎn)：點(diǎn)： 本質(zhì)上屬于以晶格畸變?yōu)橹?、無(wú)成分變化、無(wú)擴(kuò)散的位移型相變。是一種均勻點(diǎn)陣發(fā)生變形的結(jié)果。 馬氏體相變的特征是相變時(shí)新相和母相之間具有嚴(yán)格的取向關(guān)系，靠切變維持共格晶界，并存在一個(gè)習(xí)性平面，在相變前后保持既不扭曲變形也不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。馬氏體相變無(wú)擴(kuò)散性而且速度很高，有時(shí)可達(dá)聲速。相變時(shí)沒(méi)有特定的溫度而是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。馬氏體相變開(kāi)始溫度為MS，相變完成的溫度為Mf。 馬氏體相變不僅發(fā)生在金屬中，在無(wú)機(jī)非金屬材料中也有出現(xiàn)，例如ZrO2中都存在這種相變。目前廣泛應(yīng)用ZrO2由四方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本档鸟R氏體相變過(guò)程進(jìn)行無(wú)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)材料的相變?cè)鲰g

18、。 （3）有序-無(wú)序相變 (disorder-order transition）圖817 CuZn的有序和無(wú)序結(jié)構(gòu) 有序-無(wú)序轉(zhuǎn)變是固體相變的又一種機(jī)理。在理想晶體中，原子周期性的排列在規(guī)則的位置上，這種情況稱為完全有序。然而固體除了在0K的溫度下可能完全有序外，在高于0K的溫度下，質(zhì)點(diǎn)熱振動(dòng)使其位置與方向均發(fā)生變化，從而產(chǎn)生位置與方向的無(wú)序性。在許多合金與固溶體中，在高溫時(shí)原子排列呈無(wú)序狀態(tài)，而在低溫時(shí)則呈有序狀態(tài)，這種隨溫度升降而出現(xiàn)低溫有序和高溫?zé)o序的可逆轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為有序無(wú)序轉(zhuǎn)變。 發(fā)生于某一溫度區(qū)間，并涉及原子或離子的長(zhǎng)程擴(kuò)散和系統(tǒng)序參量的變化。 位置有序位置有序 - 無(wú)序轉(zhuǎn)變無(wú)序轉(zhuǎn)變

19、 方向有序方向有序 - 無(wú)序轉(zhuǎn)變無(wú)序轉(zhuǎn)變 電子核旋有序電子核旋有序 - 無(wú)序轉(zhuǎn)變無(wú)序轉(zhuǎn)變（4）非平衡態(tài)相變玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變 在豐富多彩的材料系統(tǒng)中，除前面所述的在豐富多彩的材料系統(tǒng)中，除前面所述的在平衡過(guò)程中的相變形式外，還存在一些在平衡過(guò)程中的相變形式外，還存在一些有著特殊意義的非平衡過(guò)程的相變形式，有著特殊意義的非平衡過(guò)程的相變形式，如玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變和非晶合金中的相變。如玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變和非晶合金中的相變。陶瓷材料相變綜合分類陶瓷材料相變綜合分類金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料）金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料） 無(wú)擴(kuò)散型：連續(xù)型無(wú)擴(kuò)散型：連續(xù)型w相變相變 成核長(zhǎng)大型成核長(zhǎng)大型馬氏體相變馬氏體相變 擴(kuò)散型：擴(kuò)

20、散型： 連續(xù)型：連續(xù)型： 連續(xù)有序化連續(xù)有序化 Spinodal分解分解 形核長(zhǎng)大型：形核長(zhǎng)大型： 新相成分改變：新相成分改變： 非均勻相變：胞狀相變：非均勻相變：胞狀相變：珠光體相變珠光體相變 非連續(xù)沉淀非連續(xù)沉淀 均勻相變：均勻相變： 界面控制：共格界面控制：共格G.P.區(qū)區(qū) 非共格連續(xù)沉淀非共格連續(xù)沉淀金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料）金屬及其合金中的相變（補(bǔ)充材料） 擴(kuò)散控制：共格：擴(kuò)散控制：共格：貝氏體相變貝氏體相變 相間沉淀相間沉淀 新相成分不改變：新相成分不改變： 熱激活界面控制：非共格：再結(jié)晶熱激活界面控制：非共格：再結(jié)晶 塊狀相變塊狀相變 半共格：有序化半共格：有序化 非熱激活

21、遷動(dòng)位錯(cuò)：共格：孿生非熱激活遷動(dòng)位錯(cuò)：共格：孿生 半共格：傾動(dòng)晶界半共格：傾動(dòng)晶界液液-固相變過(guò)程熱力學(xué)固相變過(guò)程熱力學(xué) 如前所述，大多數(shù)相變過(guò)程都具有成核-生長(zhǎng)相變機(jī)理。大量的晶型轉(zhuǎn)變包括簡(jiǎn)單地分解為二相區(qū)域的轉(zhuǎn)變，都可以用成核-生長(zhǎng)過(guò)程來(lái)描述。在這種過(guò)程中，新相的核以一種特有的速率先形成，接著這個(gè)新相再以較快的速度生長(zhǎng)。亞穩(wěn)相到穩(wěn)定相的不可逆轉(zhuǎn)變。通常是以成核-生長(zhǎng)的方式進(jìn)行。 從熱力學(xué)平衡的觀點(diǎn)看，將物體冷卻(或者加熱)到相轉(zhuǎn)變溫度，則會(huì)發(fā)生相轉(zhuǎn)變而形 成新相，從圖2的單元系統(tǒng)T-P相圖中可以看到，OX線為氣-液相平衡線(界線)；OY線為液-固相平衡線；OZ線為氣固相平衡線。當(dāng)處于A狀態(tài)的氣相在恒壓P冷卻到B點(diǎn)時(shí)，達(dá)到氣-液平衡溫度，開(kāi)始出現(xiàn)液相，直到全部氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合酁橹梗缓箅x開(kāi)B點(diǎn)進(jìn)入BD段液相區(qū)。一、相變過(guò)程的不平衡狀態(tài)及亞穩(wěn)區(qū)一、相變過(guò)程的不平衡狀態(tài)及亞穩(wěn)區(qū) 但是實(shí)際上，要冷卻到比相變溫度更低的某一溫