Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

28
2. Фазовые и химические превращения веществ
В основе любого технологического процесса лежит некоторое
физическое воздействие на материал с целью управляемого изменения
его состояния, структуры или состава. Несмотря на многообразие
технологических операций, методов и процессов, они могут быть
объединены общностью физических явлений, лежащих в основе их
действия. Например, технологические операции, проводимые в
вакууме и газовых средах (такие как вакуумное обезгаживание и
очистка материалов, термовакуумное испарение и конденсация,
газофазная эпитаксия, легирование полупроводников из газовой фазы и
др.), управляются по законам испарения или сублимации
конденсированных сред, растворения и диффузии газов в этих средах.
Закономерности взаимодействия между жидкой и твердой фазами,
описываемые с помощью диаграмм плавкости, лежат в основе таких
технологических операций, как пайка припоями, формирование
омических контактов к полупроводникам, эпитаксия,
кристаллизационные методы выращивания и очистки веществ и др.
В данной главе рассмотрены закономерности, описывающие
равновесие между фазами и управляющие изменением фазового
состояния вещества. Частным случаем фазового превращения являются
фазовые переходы первого рода, связанные с обратимым изменением
агрегатного состояния вещества, такие как плавление
кристаллизация, испарение конденсация и сублимация
кристаллизация. Именно агрегатные превращения веществ
представляют практический интерес для технологических применений.
2.1 Фазовые превращения и фазовые диаграммы
Правило фаз дает число термодинамических степеней свободы С
с учетом ограничений, накладываемых условиями фазового и
химического равновесия [32]
XΦKC 2
, (2.1)
где К – число компонентов в системе, Ф - число фаз, X- количество
протекающих химических реакций.
Для однокомпонентной системы К = 1 и X = 0. Такая система
имеет число термодинамических степеней свободы С = 3 - Ф.
Следовательно, в нонвариантных условиях (С = 0) однокомпонентная
система содержит максимальное число фаз, соответствующих трем
агрегатным состояниям вещества. Существование одной фазы является

Страницы